TWI695090B - 被處理體之蝕刻方法 - Google Patents

被處理體之蝕刻方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI695090B
TWI695090B TW105136058A TW105136058A TWI695090B TW I695090 B TWI695090 B TW I695090B TW 105136058 A TW105136058 A TW 105136058A TW 105136058 A TW105136058 A TW 105136058A TW I695090 B TWI695090 B TW I695090B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
axis
etching
value
processing container
gas
Prior art date
Application number
TW105136058A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201726976A (zh
Inventor
梅澤義弘
佐藤淳
前田清司
大秦充敬
松本和也
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201726976A publication Critical patent/TW201726976A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI695090B publication Critical patent/TWI695090B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3254—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being semiconducting or insulating, e.g. for spin tunnel junction [STJ]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/32—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film
    • H01F41/34—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film in patterns, e.g. by lithography
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/105—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/161—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/30—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
    • H01F41/302—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F41/308—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices lift-off processes, e.g. ion milling, for trimming or patterning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20207—Tilt
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20214—Rotation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H01J2237/3343—Problems associated with etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/80—Constructional details
    • H10N50/85—Magnetic active materials

Abstract

本發明提供一種被處理體之蝕刻方法，圖求電漿蝕刻時蝕刻率的均一化。本發明之電漿處理裝置10，具備保持晶圓W之保持構造體18、及收納保持構造體18之處理容器12。方法MT，具備藉由在處理容器12內產生的電漿蝕刻晶圓W之步驟，該步驟在該蝕刻的實行中施行使保持晶圓W之保持構造體18傾斜並旋轉的處理；該處理，對於保持晶圓W之保持構造體18依序實現複數種傾斜旋轉狀態RT（φ，t）；該傾斜旋轉狀態，係保持使晶圓W之中心軸線相對於與該中心軸線位於同一面內的處理容器12之基準軸線傾斜的狀態，並以中心軸線為中心而使晶圓W旋轉經過既定處理時間t；在複數種傾斜旋轉狀態中，中心軸線相對於基準軸線之傾斜角AN的値φ與處理時間t之組合，在每個複數種傾斜旋轉狀態相異。

Description

被處理體之蝕刻方法
本發明之實施形態，係關於被處理體之蝕刻方法。
作為使用磁阻效應元件之記憶體元件的一種，具有MTJ（Magnetic Tunnel Junction，磁性穿隧接面）構造之MRAM（Magnetic Random Access Memory，磁性隨機存取記憶體）元件受到注目。MRAM元件，包含由含有鐵磁性體等金屬之難蝕刻材料所構成的多層膜。此等MRAM元件之製造，係使用由Ta（鉭）、TiN等金屬材料構成的遮罩而蝕刻多層膜。
此等蝕刻，如同專利文獻1所記載，既往以來係使用鹵素氣體。專利文獻1所揭露之製造方法，係包含形成使用含有鈷、鐵及鎳的至少一種磁性材料之磁阻效應元件的步驟之半導體裝置的製造方法，形成磁阻效應元件的步驟，包含以下步驟：於半導體基板上，形成具備含有磁性材料的複數層之疊層體的步驟；在真空氣體環境中，藉由使用含氯的氣體之電漿蝕刻，而將疊層體加工的步驟；以及將疊層體加工後，維持將疊層體保持在真空氣體環境中，對疊層體施加使用含有胺基的氣體之氣體處理的步驟。 ［習知技術文獻］ ［專利文獻］
專利文獻1：日本特開2012－204408號公報
［本發明所欲解決的問題］ 然而，例如在如專利文獻1揭露之電漿蝕刻中，處理容器內之電漿的密度分布依電漿處理裝置的構成（處理容器的形狀等）而發生偏置，因此一偏置，而使對於處理容器內之晶圓表面的蝕刻率亦變得不均一。若蝕刻率不均一，則蝕刻後之晶圓的品質降低，從製造效率觀點來看亦不佳。因此，在電漿蝕刻時，有圖求改善蝕刻率之均一化的必要。 ［解決問題之技術手段］
一態樣中，提供一種使用電漿處理裝置蝕刻被處理體之方法。電漿處理裝置，具備保持被處理體之該保持構造體、及收納保持構造體之處理容器。該方法，包含藉由在處理容器內產生的電漿蝕刻被處理體之步驟（下稱「步驟a」），該步驟在該蝕刻的實行中，施行使保持該被處理體之保持構造體傾斜並旋轉的處理（下稱「處理b」）。處理b，對於保持被處理體之保持構造體依序實現複數種傾斜旋轉狀態；傾斜旋轉狀態，係保持使被處理體之中心軸線相對於與該中心軸線位於同一面內的處理容器之基準軸線傾斜的狀態，並以中心軸線為中心而使被處理體旋轉經過既定處理時間的狀態；在複數種傾斜旋轉狀態中，中心軸線相對於基準軸線之傾斜角的値與處理時間之組合，彼此相異。此一方法，在蝕刻的實行中，可組合實現被處理體之傾斜角及處理時間相異的複數傾斜旋轉狀態，故藉由調整組合，而可充分地改善對於被處理體之蝕刻率的均一化。
一實施形態中，處理容器，在中心軸線相對於基準軸線並未傾斜的狀態中，對於被處理體之表面的蝕刻率係藉由以該基準軸線為中心之軸對稱的分布而實現，且該蝕刻率之該分布於該表面中在該基準軸線的位置成為最高。因此，在中心軸線並未傾斜的狀態下，蝕刻率的分布成為以基準軸線為中心之軸對稱的分布，故藉由使中心軸線適當地傾斜，而使蝕刻率的分布之中心在被處理體之表面上移動以解除軸對稱，可將蝕刻率的分布，包含該分布之等高線的間隔，精度良好地調整。此外，藉由如此地實現解除軸對稱之蝕刻率的分布，而透過以中心軸線為中心之被處理體的旋轉充分地解決蝕刻率之分布的高低差，提高蝕刻率的均一化。
一實施形態中，在步驟a之實施前，預先取得對於被處理體之表面的蝕刻率之複數種預測分布；預測分布，依傾斜角的値與在處理容器內施行之蝕刻的條件之組合而相異；藉由複數種傾斜旋轉狀態分別獲得的蝕刻率，與複數種預測分布中之某一者相對應；複數種傾斜旋轉狀態各自之處理時間，係依給予預測分布的權重而表示；在步驟a前，從複數種預測分布中，識別與在步驟a施行之蝕刻的條件相同的條件之複數該預測分布、及該複數預測分布各自之權重（識別係指「找出」，以下相同），使用識別出的該複數預測分布各自之傾斜角的値與該權重而識別複數種傾斜旋轉狀態，在步驟a中，實現該識別出之該複數種傾斜旋轉狀態。因此，使用預先取得之蝕刻率的預測分布，識別在步驟a實現之複數傾斜旋轉狀態，故可使實際實現之蝕刻率的分布之均一化有效地實現。
一實施形態中，預測分布，係處理容器內的點之座標（x，y，z）的函數，而與將包含參數α、β、γ、ζ、ξ之ζ／｛（x－α）2 ＋（y－β）2 ＋（z－γ）2 ｝ξ ／ 2 以中心軸線為中心予以積分而獲得的數值相對應；x、y、z，係將處理容器內的點，以設定於該處理容器的XYZ垂直座標系之X軸、Y軸、Z軸的各自之座標表示者；α、β、γ，係將位於電漿處理裝置之電漿源側的既定基準點，以X軸、Y軸、Z軸的各自之座標表示者；ζ，係從基準點起至點（x，y，z）為止之長度為單位長度的情況之處理容器內的點（x，y，z）之蝕刻率；參數α、β、γ、ζ、ξ，係藉由以與步驟a之蝕刻的條件相同的條件施行之蝕刻所產生的蝕刻率之實測値而識別。如此地，蝕刻率之預測分布，係在處理容器內的每個點使用座標値而精密地表示，因而若使用該預測分布，則可精度良好地施行每個傾斜旋轉狀態之傾斜角及處理時間的識別。
一實施形態中，參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値，係於相應於傾斜角之値的每個値決定。如此地，參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値係於相應於傾斜角之値的每個値決定，因而若識別預測分布，則變得容易識別實現與該預測分布相對應之蝕刻率的傾斜角。
一實施形態中，處理容器，可使中心軸線與基準軸線之交叉點的位置沿著該基準軸線移動；預測分布，依傾斜角的値、在處理容器內施行之蝕刻的條件、進一步加上交叉點的位置之組合而相異；參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値，係於相應於傾斜角之値及交叉點之位置的每個値決定。此一方法，除了傾斜角的値以外，可進一步使用相應於中心軸線與基準軸線之交叉點的位置之預測分布，故可更為詳細地識別在步驟a使用之適合的傾斜角及處理時間。
一實施形態中，處理容器，可使包含在保持構造體而保持被處理體之靜電吸盤的頂面與中心軸線之交叉點的位置，維持朝向該頂面之方向，並沿著該中心軸線移動；預測分布，依傾斜角的値、在處理容器內施行之蝕刻的條件、進一步加上交叉點的位置之組合而相異；參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値，係於相應於傾斜角之値及交叉點之位置的每個値決定。此一方法，除了傾斜角之値以外，可進一步使用相應於靜電吸盤的頂面與中心軸線之交叉點的位置之預測分布，故可更為詳細地識別在步驟a使用之適合的傾斜角及處理時間。 ［本發明之效果］
如同上述說明，在電漿蝕刻時，提高蝕刻率之均一化。
以下，參考附圖對各種實施形態詳細地加以說明。另，對於各附圖中同一或相當的部分給予同一符號。
圖1及圖2為，概略示意一實施形態之電漿處理裝置的圖，在包含往鉛直方向延伸之軸線PX（處理容器12之基準軸線）的一平面中將處理容器截斷，顯示該電漿處理裝置。另，圖1中，顯示後述保持構造體並未傾斜的狀態之電漿處理裝置；圖2中，顯示保持構造體傾斜的狀態之電漿處理裝置。
圖1及圖2所示之電漿處理裝置10，具備：處理容器12、氣體供給系統14、電漿源16、保持構造體18、排氣系統20、偏壓電力供給部22、及控制部Cnt。處理容器12，具有略圓筒形狀。處理容器12之中心軸線，與軸線PX一致。此處理容器12，提供對被處理體（以下有稱作「晶圓W」的情況）施行電漿處理所用之空間S。
軸線PX，從設置有電漿源16、介電板194等之處理容器12的頂棚側起，往朝向設置有保持構造體18、自動壓力控制器20a等之處理容器12的底部側之方向延伸。另，於圖1及圖2，顯示用於識別處理容器12之內部位置的XYZ垂直座標系（識別係指找出，以下相同）。XYZ垂直座標系，具備彼此垂直的X軸、Y軸、Z軸，以及與此等三個軸相交的原點OR。圖1可說是朝向Y方向觀察電漿處理裝置10之內部的圖，圖2可說是朝向與X方向相反的方向觀察電漿處理裝置10之內部的圖。軸線PX，與Z軸一致，位於YZ面，與XY面垂直。
一實施形態中，處理容器12，在其高度方向之中間部分12a，即收納保持構造體18之部分中，具有略一定的寬度。此外，處理容器12，呈從其中間部分之下端起隨著朝向底部而寬度緩緩地變窄的錐形。此外，處理容器12之底部，提供排氣口12e，該排氣口12e對於軸線PX形成為軸對稱。
氣體供給系統14，構成為對處理容器12內供給氣體。氣體供給系統14，具有第1氣體供給部14a、及第2氣體供給部14b。第1氣體供給部14a，構成為對處理容器12內供給第1處理氣體。第2氣體供給部14b，構成為對處理容器12內供給第2處理氣體。另，關於氣體供給系統14的細節，將於之後描述。
電漿源16，構成為激發供給至處理容器12內的氣體。一實施形態中，電漿源16，設置於處理容器12之頂部。電漿源16之中心軸線，與軸線PX一致。另，關於電漿源16之一例的細節，將於之後描述。
保持構造體18，構成為在處理容器12內保持晶圓W。此一保持構造體18，構成為能夠以垂直於軸線PX之第1軸線AX1為中心而旋轉。第1軸線AX1，與傾斜軸部50的中心軸線一致。此外，保持構造體18，構成為以垂直於第1軸線AX1之第2軸線AX2為中心而使晶圓W旋轉。保持構造體18，藉由以第1軸線AX1為中心之旋轉，而可對軸線PX傾斜。為了使保持構造體18傾斜，電漿處理裝置10，具有驅動裝置24。驅動裝置24，設置於處理容器12之外部，產生以第1軸線AX1為中心的保持構造體18之旋轉所用的驅動力。
第1軸線AX1，與水平基準面FA1、XY面、及X軸平行地延伸，垂直於Y軸及Z軸，垂直於鉛直基準面FA2。水平基準面FA1，垂直於軸線PX，包含原點OR，垂直於Z軸，與XY面重疊。水平基準面FA1，包含載置於保持構造體18之保持部30上的晶圓W之表面FS。鉛直基準面FA2，與YZ面一致，垂直於水平基準面FA1、XY面、X軸、及第1軸線AX1，包含軸線PX、第2軸線AX2、及原點OR。第1軸線AX1，垂直於軸線PX、第2軸線AX2、及鉛直基準面FA2，與傾斜軸部50的中心軸線一致。晶圓W之表面FS，垂直於鉛直基準面FA2、及第2軸線AX2，與X軸、第1軸線AX1平行地延伸。第2軸線AX2，垂直於晶圓W之表面FS。第2軸線AX2，與晶圓W的中心軸線一致。第2軸線AX2，通過晶圓W之表面FS的中心CE。軸線PX與第1軸線AX1，在一點之交叉點XO交叉。在第2軸線AX2對軸線PX傾斜的情況，軸線PX、第1軸線AX1、第2軸線AX2，在交叉點XO交叉。交叉點XO，位於第1軸線AX1，位於鉛直基準面FA2、YZ面、及ZX面。從交叉點XO起至水平基準面FA1為止的距離，為距離L。
在保持構造體18並未傾斜的狀態，如圖1所示，第2軸線AX2與軸線PX一致。此一狀態之情況，晶圓W之表面FS，垂直於軸線PX，與水平基準面FA1、XY面重疊，包含原點OR。表面FS的中心CE，與原點OR一致，分別位於軸線PX、第2軸線AX2。第2軸線AX2（晶圓W之中心軸線），與軸線PX重疊，包含原點OR。另，原點OR，在一實施形態中，為了說明方便，使其如同上述地與晶圓W之表面FS的中心CE一致，但並不限於此一型態。
另一方面，在保持構造體18傾斜的狀態，為第2軸線AX2對軸線PX傾斜。第2軸線AX2之傾斜角AN，為第2軸線AX2與軸線PX形成的角度。傾斜角AN，為YZ面內的角。第2軸線AX2與軸線PX，位於YZ面。第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ，係以如下方式決定：如圖2所示，以使晶圓W之表面FS朝向－Y方向的方式使保持構造體18以第1軸線AX1為中心旋轉而傾斜的情況，取正的値。在第2軸線AX2與軸線PX一致的情況（保持構造體18並未傾斜的情況），第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ為零。關於保持構造體18的細節，將於之後描述。
排氣系統20，構成為將處理容器12內之空間減壓。一實施形態中，排氣系統20，具有自動壓力控制器20a、渦輪分子泵20b、及乾式泵20c。渦輪分子泵20b，設置於自動壓力控制器20a之下游。乾式泵20c，隔著閥20d而與處理容器12內之空間直接連結。此外，乾式泵20c，隔著閥20e而設置於渦輪分子泵20b之下游。
包含自動壓力控制器20a及渦輪分子泵20b的排氣系統，安裝在處理容器12之底部。此外，包含自動壓力控制器20a及渦輪分子泵20b的排氣系統，設置於保持構造體18之正下方。因此，此一電漿處理裝置10，可形成從保持構造體18之周圍起至排氣系統20的均一之排氣的流動。藉此，可達成效率良好的排氣。此外，可使處理容器12內生成之電漿均一地擴散。
一實施形態中，亦可於處理容器12內，設置整流構件26。整流構件26，具有在下端中封閉的略筒狀。此一整流構件26，以從側方及下方包圍保持構造體18的方式，沿著處理容器12的內壁面延伸。在一例中，整流構件26，具有上部26a及下部26b。上部26a，為具有一定寬度的圓筒形狀，沿著處理容器12之中間部分12a的內壁面延伸。此外，下部26b，在上部26a之下方中與該上部26a連續。下部26b，具有沿著處理容器12的內壁面寬度緩緩地變窄之錐形，在其下端中呈平板狀。於此下部26b，形成多個開口（貫通孔）。若依此一整流構件26，則可在該整流構件26的內側即收納晶圓W的空間，與該整流構件26的外側即排氣側的空間之間，形成壓力差，可調整收納晶圓W之空間中的氣體之滯留時間。此外，可實現均等的排氣。
偏壓電力供給部22，構成為對保持構造體18，選擇性地施加用於將離子導入晶圓W之偏電壓及高頻偏壓電力，於。一實施形態中，偏壓電力供給部22，具有第1電源22a及第2電源22b。第1電源22a，產生經過脈波調變之直流電壓（下稱「調變直流電壓」），以作為對保持構造體18施加之偏電壓。圖3為，顯示經過脈波調變之直流電壓的圖。如圖3所示，調變直流電壓，係將電壓値為高位準之期間TH 與為低位準之期間TL 交互重複的電壓。調變直流電壓，例如可設定為0～1200［V］之範圍內的電壓値。調變直流電壓之高位準的電壓値，係在該電壓値之範圍內設定的電壓値；調變直流電壓之低位準的電壓値，係較該高位準之電壓値更低的電壓値。如圖3所示，期間TH 、與和該期間TH 連續之期間TL 的合計，構成1周期TC 。此外，調變直流電壓之脈波調變的頻率，為1／TC 。脈波調變的頻率，雖可任意設定，但為能夠形成離子可加速之鞘層的頻率，例如為400［kHz］。此外，導通工作比，亦即，在1周期TC 中期間TH 所占的比率，為10～90%之範圍內的比率。
第2電源22b，構成為對保持構造體18，供給用於將離子導入晶圓W之高頻偏壓電力。此一高頻偏壓電力的頻率，為適合將離子導入晶圓W之任意的頻率，例如為400［kHz］。電漿處理裝置10，可對保持構造體18，選擇性地供給來自第1電源22a之調變直流電壓、與來自第2電源22b之高頻偏壓電力。調變直流電壓與高頻偏壓電力之選擇性的供給，可藉由控制部Cnt控制。
控制部Cnt，例如為具備處理器、儲存部、輸入裝置、顯示裝置等之電腦。控制部Cnt，遵循依據輸入之配方的程式而動作，送出控制訊號。電漿處理裝置10之各部，係藉由來自控制部Cnt之控制訊號而控制。
以下，對氣體供給系統14、電漿源16、保持構造體18分別詳細地說明。
［氣體供給系統］ 氣體供給系統14，如同上述地具有第1氣體供給部14a、及第2氣體供給部14b。第1氣體供給部14a，通過一個以上的氣體噴吐孔14e而供給處理容器12內之第1處理氣體。此外，第2氣體供給部14b，通過一個以上的氣體噴吐孔14f而供給處理容器12內之第2處理氣體。氣體噴吐孔14e，設置在相較於氣體噴吐孔14f，更為接近電漿源16的位置。因此，第1處理氣體供給至較第2處理氣體更為接近電漿源16的位置。另，在圖1及圖2中，氣體噴吐孔14e及氣體噴吐孔14f各自的個數雖為「1」，但亦可設置複數個氣體噴吐孔14e、及複數個氣體噴吐孔14f。複數個氣體噴吐孔14e，可對軸線PX在圓周方向均等地配置。此外，複數個氣體噴吐孔14f，可對軸線PX在圓周方向均等地配置。
一實施形態中，亦可在藉由氣體噴吐孔14e噴吐氣體的區域與藉由氣體噴吐孔14f噴吐氣體的區域之間，設置間隔板，所謂的離子阱。藉此，可調整從第1處理氣體的電漿起朝向晶圓W之離子的量。
第1氣體供給部14a，可具有一個以上的氣體源、一個以上的流量控制器、及一個以上的閥。因此，可調整來自第1氣體供給部14a之一個以上的氣體源之第1處理氣體的流量。此外，第2氣體供給部14b，可具有一個以上的氣體源、一個以上的流量控制器、及一個以上的閥。因此，可調整來自第2氣體供給部14b之一個以上的氣體源之第2處理氣體的流量。來自第1氣體供給部14a之第1處理氣體的流量及該第1處理氣體之供給的時間點，與來自第2氣體供給部14b之第2處理氣體的流量及該第2處理氣體之供給的時間點，係藉由控制部Cnt個別地調整。
以下，對第1處理氣體及第2處理氣體，說明三個例子。為了說明此等三個例子之第1處理氣體及第2處理氣體的利用態樣，首先，對於被處理體的例子，參考圖4並予以說明。圖4為，顯示被處理體之一例的剖面圖。圖4所示之晶圓W，係可從該晶圓W製作出具有MTJ（Magnetic Tunnel Junction，磁性穿隧接面）構造之MRAM（Magnetic Random Access Memory，磁性隨機存取記憶體）元件的被處理體，其包含構成MRAM元件之多層膜。具體而言，晶圓W，具有基底層L1、下部磁性層L2、絕緣層L3、上部磁性層L4、及遮罩MSK。
基底層L1，包含下部電極層L11、反鐵磁性層L12、鐵磁性層L13、及非磁性層L14。下部電極層L11，例如，可由Ta構成。反鐵磁性層L12，設置於下部電極層L11上，例如，可由PtMn構成。亦即，基底層L1，可包含PtMn層。鐵磁性層L13，設置於反鐵磁性層L12上，例如，可由CoFe構成。此外，非磁性層L14，設置於鐵磁性層L13上，例如，可由Ru構成。
下部磁性層L2、絕緣層L3、及上部磁性層L4，係形成MTJ構造之多層膜。下部磁性層L2，設置於非磁性層L14上，例如，可由CoFeB構成。另，鐵磁性層L13、非磁性層L14、及下部磁性層L2，構成磁化固定層。絕緣層L3，設置於下部磁性層L2與上部磁性層L4之間，例如，可由氧化鎂（MgO）構成。此外，上部磁性層L4，設置於絕緣層L3上，例如，可由CoFeB構成。
遮罩MSK，設置於上部磁性層L4上。遮罩MSK，可包含第1層L21及第2層L22。第1層L21，設置於上部磁性層L4上，例如，可由Ta構成。第2層L22，設置於第1層L21上，例如，可由TiN構成。此一晶圓W，在未被遮罩MSK覆蓋的區域中蝕刻從上部磁性層L4至反鐵磁性層L12之多層膜。以下，將此晶圓W作為例子，對第1處理氣體及第2處理氣體之三個例子予以說明。
在第1例中，第1處理氣體，可為稀有氣體。稀有氣體，為He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體、或Xe氣體。此外，第1處理氣體，可為從He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體、及Xe氣體中選擇出的氣體。例如，在使用電漿處理裝置10蝕刻圖4所示之晶圓W的多層膜時，選擇適合各層之蝕刻的稀有氣體。
此外，在第1例中，第2處理氣體，可為含氫氣體。作為含氫氣體，例示CH4 氣體、或NH3 氣體。源自此等第2處理氣體之氫的活性種，將多層膜中所含的物質，即金屬，藉由還原作用而改質為容易蝕刻之狀態。此外，CH4 氣體所含有的碳、或NH3 氣體所含有的氮，與構成遮罩MSK的材料結合而形成金屬化合物。藉此，遮罩MSK變得堅固，相對於多層膜之蝕刻率［μm／min］（「min」係指時間之分鐘，以下相同），該遮罩MSK之蝕刻率［μm／min］變小。此一結果，可提高晶圓W的遮罩MSK以外之構成多層膜的層之蝕刻的選擇性。
此第1例中，第1處理氣體及第2處理氣體，可藉由電漿源16激發。此一第1例，藉由控制部Cnt之控制，而個別地控制電漿生成時的第1處理氣體及第2處理氣體之供給量。
第2例中，第1處理氣體，可為藉由以電漿源16產生之電漿解離而生成自由基的分解性之氣體。源自第1處理氣體的自由基，可為引起還原反應、氧化反應、氯化反應或氟化反應的自由基。第1處理氣體，可為含有氫元素、氧元素、氯元素或氟元素的氣體。具體而言，第1處理氣體，可為Ar、N2 、O2 、H2 、He、BCl3 、Cl2 、CF4 、NF3 、CH4 、或SF6 等。作為生成還原反應的自由基之第1處理氣體，例示H2 等。作為生成氧化反應的自由基之第1處理氣體，例示O2 等。作為生成氯化反應的自由基之第1處理氣體，例示BCl3 、Cl2 等。作為生成氟化反應的自由基之第1處理氣體，例示CF4 、NF3 、SF6 等。
此外，第2例中，第2處理氣體，可為不暴露於電漿而與蝕刻對象之物質反應的氣體。作為此第2處理氣體，例如，可包含與蝕刻對象之物質的反應係取決於保持構造體18之溫度的氣體。具體而言，於此等第2處理氣體，使用HF、Cl2 、HCl、H2 O、PF3 、F2 、ClF3 、COF2 、環戊二烯或Amidinato等。此外，第2處理氣體，可包含電子給予性氣體。電子給予性氣體，一般而言，係指以電負度或游離電位大的原子構成之氣體，或包含具有孤電子對的原子之氣體。電子給予性氣體，具有容易將電子給予其他化合物的性質。例如，電子給予性氣體，具有作為配位子與金屬化合物等結合而蒸發的性質。作為電子給予性氣體，例示SF6 、PH3 、PF3 、PCl3 、PBr3 、PI3 、CF4 、AsH3 、SbH3 、SO3 、SO2 、H2 S、SeH2 、TeH2 、Cl3 F、H2 O、H2 O2 等，或含有羰基之氣體。
此第2例之第1處理氣體及第2處理氣體，可利用在去除因蝕刻圖4所示之晶圓W的多層膜而產生的沉積物。具體而言，藉由源自第1處理氣體的自由基將該沉積物改質，接著，使改質之沉積物與第2處理氣體的反應發生。藉此，可將沉積物簡單地排氣。此第2例中，第1處理氣體及第2處理氣體，可交互地供給。在供給第1處理氣體時藉由電漿源16生成電漿，在供給第2氣體時停止電漿源16所進行之電漿的生成。此等第1處理氣體及第2處理氣體之供給係藉由控制部Cnt控制。亦即，第2例中，反應電漿生成時及電漿熄滅時之電漿狀態的第1處理氣體之供給量及第2處理氣體之供給量，可藉由控制部Cnt所進行之第1氣體供給部14a及第2氣體供給部14b的控制而實現。
［電漿源］ 圖5為顯示一實施形態之電漿源的圖，其係顯示從圖1的Y方向觀察之電漿源的圖。此外，圖6為顯示一實施形態之電漿源的圖，其係顯示從鉛直方向觀察之電漿源。如圖1及圖5所示，於處理容器12之頂部設置開口，該開口，藉由介電板194關閉。介電板194為板狀體，由石英玻璃、或陶瓷構成。電漿源16，設置於此介電板194上。
更具體而言，如圖5及圖6所示，電漿源16，具有高頻天線140、及遮蔽構件160。高頻天線140，以遮蔽構件160覆蓋。一實施形態中，高頻天線140，包含內側天線元件142A、及外側天線元件142B。內側天線元件142A，設置為較外側天線元件142B更為接近軸線PX。換而言之，則外側天線元件142B，以包圍內側天線元件142A的方式，設置於該內側天線元件142A之外側。內側天線元件142A及外側天線元件142B，分別由例如銅、鋁、不鏽鋼等導體構成，以軸線PX為中心而螺旋狀地延伸。
內側天線元件142A及外側天線元件142B，一同被複數夾持體144夾持而成為一體。複數夾持體144，例如為桿狀之構件，對軸線PX放射狀地配置。
遮蔽構件160，具有內側遮蔽壁162A及外側遮蔽壁162B。內側遮蔽壁162A，具有往鉛直方向延伸的筒狀，設置於內側天線元件142A與外側天線元件142B之間。此內側遮蔽壁162A，包圍內側天線元件142A。此外，外側遮蔽壁162B，具有往鉛直方向延伸的筒狀，設置為包圍外側天線元件142B。
於內側天線元件142A上，設置內側遮蔽板164A。內側遮蔽板164A，具有圓盤形狀，設置為封閉內側遮蔽壁162A之開口。此外，於外側天線元件142B上，設置外側遮蔽板164B。外側遮蔽板164B，係環狀板，設置為封閉內側遮蔽壁162A與外側遮蔽壁162B之間的開口。
內側天線元件142A、外側天線元件142B，分別與高頻電源150A、高頻電源150B連接。高頻電源150A及高頻電源150B，為電漿生成用之高頻電源。高頻電源150A及高頻電源150B，分別對內側天線元件142A及外側天線元件142B，供給相同頻率或相異頻率之高頻電力。例如，若從高頻電源150A以既定功率對內側天線元件142A供給既定頻率（例如40［MHz］）之高頻電力，則藉由形成在處理容器12內的感應磁場，而激發導入至處理容器12內之處理氣體，在晶圓W上的中央部生成甜甜圈型之電漿。此外，若從高頻電源150B以既定功率對外側天線元件142B供給既定頻率（例如60［MHz］）之高頻，則藉由形成在處理容器12內的感應磁場，而激發導入至處理容器12內之處理氣體，在晶圓W上的邊緣部生成另一甜甜圈型之電漿。藉由此等電漿，從處理氣體生成自由基。
另，從高頻電源150A及高頻電源150B輸出之高頻電力的頻率，並未限定於上述頻率。例如，從高頻電源150A及高頻電源150B輸出之高頻電力的頻率，亦可為13.56［MHz］、27［MHz］、40「MHz」、60［MHz］等各式各樣的頻率。然則，必須因應從高頻電源150A及高頻電源150B輸出之高頻而調整內側天線元件142A及外側天線元件142B的電長度。
此一電漿源16，在1［mTorr］（0.1333［Pa］）之壓力的環境下中仍可將處理氣體之電漿點火。在低壓環境下，電漿中之離子的平均自由路徑變大。因此，使稀有氣體原子之離子的濺鍍所進行之蝕刻成為可能。此外，在低壓環境下，可抑制被蝕刻的物質再附著於晶圓W，並將該物質排氣。
［保持構造體］ 圖7及圖8為，顯示一實施形態之保持構造體的剖面圖。於圖7，顯示從Y方向（參考圖1）觀察之保持構造體的剖面圖；於圖8，顯示從X方向（參考圖1）觀察之保持構造體的剖面圖。如圖7及圖8所示，保持構造體18，具有保持部30、容器部40、及傾斜軸部50。
保持部30，保持晶圓W，係藉由以第2軸線AX2為中心地旋轉，而使晶圓W旋轉的機構。另，如同上述，第2軸線AX2，在保持構造體18並未傾斜的狀態，與軸線PX一致。此一保持部30，具有靜電吸盤32、下部電極34、旋轉軸部36、及絕緣構件35。
靜電吸盤32，構成為於其頂面32a中保持晶圓W。靜電吸盤32，具有以第2軸線AX2為其中心軸線的略圓盤形狀，具有作為絕緣膜之內層設置的電極膜。靜電吸盤32，藉由對電極膜施加電壓，而產生靜電力。藉由此靜電力，靜電吸盤32，吸附載置於其頂面32a之晶圓W。在此靜電吸盤32與晶圓W之間，供給He氣體等熱傳氣體。此外，亦可在靜電吸盤32內，內建用於將晶圓W加熱之加熱器。此一靜電吸盤32，設置於下部電極34上。
下部電極34，具有以第2軸線AX2為其中心軸線的略圓盤形狀。一實施形態中，下部電極34，具有第1部分34a及第2部分34b。第1部分34a，係沿著第2軸線AX2延伸之下部電極34的中央側之部分；第2部分34b，較第1部分34a遠離第2軸線AX2，亦即，係相較於第1部分34a在外側延伸之部分。第1部分34a的頂面及第2部分34b的頂面連續，藉由第1部分34a的頂面及第2部分34b的頂面而構成下部電極34之略平坦的頂面。此一下部電極34的頂面，與靜電吸盤32接觸。此外，第1部分34a，較第2部分34b更往下方突出，呈圓柱狀。亦即，第1部分34a的底面，相較於第2部分34b的底面更在下方中延伸。此一下部電極34，由鋁等導體構成。下部電極34，與上述偏壓電力供給部22電性連接。亦即，對下部電極34，可選擇性地供給來自第1電源22a之調變直流電壓、及來自第2電源22b之高頻偏壓電力。此外，於下部電極34，設置冷媒流路34f。藉由對此一冷媒流路34f供給冷媒，而控制晶圓W的溫度。此一下部電極34，設置於絕緣構件35上。
絕緣構件35，由石英、氧化鋁等絶緣體構成，具有在中央中開口的略圓盤形狀。一實施形態中，絕緣構件35，具有第1部分35a及第2部分35b。第1部分35a，係絕緣構件35的中央側之部分；第2部分35b，較第1部分35a遠離第2軸線AX2，亦即，係相較於第1部分35a在外側延伸之部分。第1部分35a的頂面，較第2部分35b的頂面更往下方延伸，此外，第1部分35a的底面亦較第2部分35b的底面更往下方延伸。絕緣構件35之第2部分35b的頂面，與下部電極34之第2部分34b的底面接觸。另一方面，絕緣構件35之第1部分35a的頂面，從下部電極34的底面分開。
旋轉軸部36，具有略圓柱形狀，與下部電極34的底面結合。具體而言，與下部電極34之第1部分34a的底面結合。旋轉軸部36之中心軸線，與第2軸線AX2一致。藉由對此旋轉軸部36給予旋轉力，而使保持部30旋轉。
藉由此等各種要素構成之保持部30，與容器部40一同形成中空的空間以作為保持構造體18之內部空間。容器部40，包含上側容器部42、及外側容器部44。上側容器部42，具有略圓盤形狀。於上側容器部42之中央，形成旋轉軸部36通過的貫通孔。此上側容器部42，在絕緣構件35之第2部分35b的下方中，設置為對該第2部分35b提供微小的間隙。此外，上側容器部42之底面邊緣，與外側容器部44之上端結合。外側容器部44，具有在下端中封閉的略圓筒形狀。
在容器部40與旋轉軸部36之間，設置磁性流體密封部52。磁性流體密封部52，具有內輪部52a及外輪部52b。內輪部52a，具有與旋轉軸部36同軸延伸之略圓筒形狀，對旋轉軸部36固定。此外，內輪部52a的上端部，與絕緣構件35之第1部分35a的底面結合。此內輪部52a，成為與旋轉軸部36一同以第2軸線AX2為中心而旋轉。外輪部52b，具有略圓筒形狀，在內輪部52a之外側中與該內輪部52a同軸地設置。外輪部52b的上端部，與上側容器部42之中央側部分的底面結合。在此等內輪部52a與外輪部52b之間，夾設磁性流體52c。此外，於磁性流體52c之下方中，在內輪部52a與外輪部52b之間，設置軸承53。此磁性流體密封部52，提供將保持構造體18之內部空間氣密性地密封的密封構造。藉由此磁性流體密封部52，將保持構造體18之內部空間，從電漿處理裝置10之空間S分離。另，電漿處理裝置10中，保持構造體18之內部空間維持為大氣壓。
一實施形態中，在磁性流體密封部52與旋轉軸部36之間，設置第1構件37及第2構件38。第1構件37，具有沿著旋轉軸部36的外周面之一部分，即後述第3筒狀部36d之上側部分的外周面、及下部電極34之第1部分34a的外周面延伸之略圓筒形狀。此外，第1構件37的上端，具有沿著下部電極34之第2部分34b的底面延伸之環狀板的形狀。此第1構件37，和第3筒狀部36d之上側部分的外周面、與下部電極34之第1部分34a的外周面及第2部分34b的底面接觸。
第2構件38，具有沿著旋轉軸部36的外周面，即第3筒狀部36d的外周面、及第1構件37的外周面延伸之略圓筒形狀。第2構件38的上端，具有沿著絕緣構件35之第1部分35a的頂面延伸之環狀板的形狀。第2構件38，和第3筒狀部36d的外周面、第1構件37的外周面、絕緣構件35之第1部分35a的頂面、及磁性流體密封部52之內輪部52a的內周面接觸。在此一第2構件38與絕緣構件35之第1部分35a的頂面之間，夾設O型環等密封構件39a。此外，在第2構件38與磁性流體密封部52之內輪部52a的內周面之間，夾設O型環等密封構件39b及密封構件39c。藉由此等構造，將旋轉軸部36與磁性流體密封部52的內輪部52a之間密封。藉此，即便旋轉軸部36與磁性流體密封部52之間存在間隙，仍將保持構造體18之內部空間，從電漿處理裝置10之空間S分離。
於外側容器部44，沿著第1軸線AX1形成開口。傾斜軸部50之內側端部，隔著連接部12b而嵌入形成在外側容器部44的開口。連接部12b，具有伸縮囊狀之形狀，可伸縮。連接部12b可維持處理容器12內的氣密性。傾斜軸部50，具有略圓筒形狀，其中心軸線與第1軸線AX1一致。傾斜軸部50，如圖1所示，延伸至處理容器12的外側。傾斜軸部50之兩方的外側端部，與上述驅動裝置24結合。驅動裝置24，樞支傾斜軸部50之兩方的外側端部。藉由以驅動裝置24使傾斜軸部50旋轉，而使保持構造體18以第1軸線AX1為中心而旋轉，此一結果，保持構造體18成為對軸線PX傾斜。例如，保持構造體18，可傾斜以使第2軸線AX2相對於軸線PX之傾斜角AN的値φ［度］成為至少0～60［度］以內之範圍的角度，但若為晶圓W配置在暴露於電漿之環境的態樣，則第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］不限為0～60［度］之範圍，可在0～360［度］之範圍傾斜（亦即保持構造體18可以第1軸線AX1為中心而轉一圈）。
傾斜軸部50，藉由係伸縮囊狀之形狀且可伸縮的連接部12b與驅動裝置24，而可不改變傾斜軸部50（第1軸線AX1）之朝向地，沿著軸線PX，在處理容器12的頂棚側與底部側之間平行移動。藉由沿著軸線PX之傾斜軸部50的該平行移動，仍使係傾斜軸部50的中心軸線之第1軸線AX1，垂直於軸線PX，與軸線PX交叉，包含在ZX面。藉由傾斜軸部50的該平行移動，使軸線PX與第1軸線AX1與第2軸線AX2之交叉點XO，在軸線PX移動。亦即，處理容器12中，可使第2軸線AX2與軸線PX之交叉點XO的位置，沿著軸線PX移動。藉由傾斜軸部50（第1軸線AX1）的該平行移動，而增減交叉點XO與水平基準面FA1之間的距離L。
一實施形態中，第1軸線AX1，包含第2軸線AX2方向中之保持構造體18的中心位置。此一實施形態中，傾斜軸部50，在通過保持構造體18之該中心的第1軸線AX1上延伸。
另一實施形態中，第1軸線AX1，包含第2軸線AX2方向中之保持構造體18的中心與保持部30的頂面之間的位置。亦即，此一實施形態中，傾斜軸部50，在較保持構造體18之中心更往保持部30側偏的位置延伸。依此一實施形態，則可減少在保持構造體18之傾斜時，從電漿源16起至晶圓W之各位置為止的距離差。因此，進一步提高蝕刻的面內均一性。
更另一實施形態中，第1軸線AX1，包含保持構造體18之重心。此一實施形態中，傾斜軸部50，在包含該重心之第1軸線AX1上延伸。若依此一實施形態，則驅動裝置24所要求之扭矩變小，該驅動裝置24的控制變得簡單。
回到圖7及圖8，各種電氣系統用的配線、熱傳氣體用的配管、及冷媒用的配管，通過傾斜軸部50之內孔。此等配線及配管，與旋轉軸部36連結。
旋轉軸部36，具有柱狀部36a、第1筒狀部36b、第2筒狀部36c、及第3筒狀部36d。柱狀部36a，具有略圓柱形狀，在第2軸線AX2上延伸。柱狀部36a，係對靜電吸盤32之電極膜施加電壓所用的配線。柱狀部36a，藉由集流環等旋轉連接器54而與配線60相連接。配線60，從保持構造體18之內部空間起通過傾斜軸部50之內孔，而延伸至處理容器12的外部。此配線60，在處理容器12之外部中藉由開關而與電源62（參考圖1）相連接。
第1筒狀部36b，在柱狀部36a之外側中與該柱狀部36a同軸設置。第1筒狀部36b，係對下部電極34供給調變直流電壓及高頻偏壓電力所用的配線。第1筒狀部36b，藉由旋轉連接器54而與配線64相連接。配線64，從保持構造體18之內部空間起通過傾斜軸部50之內孔，而延伸至處理容器12的外部。此配線64，在處理容器12之外部中與偏壓電力供給部22的第1電源22a及第2電源22b相連接。另，在第2電源22b與配線64之間，可設置阻抗匹配用的匹配器。
第2筒狀部36c，在第1筒狀部36b之外側中與該第1筒狀部36b同軸設置。一實施形態中，於上述旋轉連接器54內設置軸承55。該軸承55沿著第2筒狀部36c的外周面而延伸。此一軸承55，隔著第2筒狀部36c而支持旋轉軸部36。相對於上述軸承53支持旋轉軸部36之上側部分，軸承55係支持旋轉軸部36之下側部分。如此地藉由二個軸承53及軸承55，而將旋轉軸部36在其上側部分及下側部分的雙方中支持，故旋轉軸部36能夠以第2軸線AX2為中心而穩定旋轉。
於第2筒狀部36c，形成熱傳氣體供給用的氣體管線。此氣體管線，藉由旋轉接頭等旋轉接頭而與配管66相連接。配管66，從保持構造體18之內部空間起通過傾斜軸部50之內孔，而延伸至處理容器12的外部。此配管66，在處理容器12之外部中與熱傳氣體的氣體源68（參考圖1）相連接。
第3筒狀部36d，在第2筒狀部36c之外側中與該第2筒狀部36c同軸設置。於此第3筒狀部36d，形成對冷媒流路34f供給冷媒所用之冷媒供給管線、及將供給至冷媒流路34f的冷媒回收之冷媒回收管線。冷媒供給管線，藉由旋轉接頭等旋轉接頭70而與配管72相連接。此外，冷媒回收管線藉由旋轉接頭70而與配管74相連接。配管72及配管74，從保持構造體18之內部空間起通過傾斜軸部50之內孔，而延伸至處理容器12的外部。而配管72及配管74，在處理容器12之外部中與急冷器單元76（參考圖1）相連接。
此外，如圖8所示，於保持構造體18之內部空間，設置旋轉馬達78。旋轉馬達78，產生使旋轉軸部36旋轉所用之驅動力。一實施形態中，旋轉馬達78，設置於旋轉軸部36之側方。此旋轉馬達78，藉由傳導皮帶82而與安裝在旋轉軸部36之帶輪80連結。藉此，將旋轉馬達78之旋轉驅動力往旋轉軸部36傳遞，使保持部30以第2軸線AX2為中心而旋轉。保持部30的轉速，例如位於50［rpm］以下之範圍內。例如，保持部30，在製程中以10［rpm］的轉速旋轉。另，將對旋轉馬達78供給電力所用的配線，通過傾斜軸部50之內孔而引出至處理容器12之外部，與設置在處理容器12之外部的馬達用電源連接。在下述說明中，除非另有說明，使保持部30的轉速［rpm］為同一値（例如10［rpm］）。
如此地，保持構造體18，可在能夠維持於大氣壓之內部空間設置各式各樣的機構。此外，保持構造體18，構成為可將連接收納在其內部空間之機構與設置於處理容器12之外部的電源、氣體源、急冷器單元等裝置所用之配線或配管，引出至處理容器12之外部。另，除了上述配線及配管以外，亦可進一步將連接設置於處理容器12之外部的加熱器電源與設置於靜電吸盤32的加熱器之配線，從保持構造體18之內部空間起通過傾斜軸部50之內孔而往處理容器12之外部引出。
此外，在圖4所示之多層膜的各層之蝕刻中，因蝕刻而切削之物質（亦即金屬）未被排氣，而附著在藉由蝕刻而形成的形狀之表面，特別是側面。若依電漿處理裝置10，則可在去除如此地形成在側面的沉積物時，使保持構造體18傾斜，並使保持晶圓W的保持部30以第2軸線AX2為中心而旋轉。藉此，可使離子朝向藉由蝕刻而形成的形狀之側面的全部區域入射，可提高對於晶圓W的離子之入射的面內均一性。此一結果，在藉由蝕刻而形成的形狀之側面的全部區域中，可去除附著在該側面之沉積物，可提高該形狀之垂直性。此外，可在晶圓W之面內均一地施行沉積物的去除，提高藉由蝕刻而形成的形狀之面內均一性。
以下，對於蝕刻圖4所示之晶圓W的多層膜之方法的一實施形態加以說明。圖9為，顯示一實施形態的多層膜之蝕刻方法的流程圖。圖9所示之方法MT，可使用圖1等所示的電漿處理裝置10實施。方法MT為，使用電漿處理裝置10蝕刻係被處理體之晶圓W的多層膜之方法。更具體而言，方法MT，係將圖4所示之晶圓W的多層膜中之各層，利用具有適合該蝕刻之能量的離子予以蝕刻之方法。
圖9所示之方法MT，至少部分利用參考圖14及圖15說明之上述特性。以下，參考圖9暨圖10～圖14，並對方法MT詳細地說明。圖10～圖14為，顯示方法MT之各步驟中或各步驟後的被處理體之狀態的剖面圖。另，下述說明中，使電漿處理裝置10為方法MT之實施所使用的裝置。然而，若為可將使保持構造體傾斜並使保持晶圓W之保持部旋轉，可從偏壓電力供給部對保持構造體施加調變直流電壓的電漿處理裝置，則可將任意電漿處理裝置使用在方法MT之實施。
方法MT，首先，在步驟ST1中，準備圖4所示之晶圓W，收納在電漿處理裝置10的處理容器12內。而後，藉由保持部30之靜電吸盤32保持晶圓W。
接續的步驟ST2，蝕刻上部磁性層L4。步驟ST2，對處理容器12內，供給稀有氣體及含氫氣體。一實施形態中，稀有氣體，係具有較氬的原子序更大的原子序之稀有氣體，例如為Kr氣體。此外，含氫氣體，例如為CH4 氣體或NH3 氣體。
此外，步驟ST2，藉由排氣系統20，將處理容器12內之空間S的壓力減壓至既定壓力。例如，將處理容器12內之空間S的壓力，設定為0.4［mTorr］（0.5［Pa］）～20［mTorr］（2.666［Pa］）之範圍內的壓力。此外，步驟ST2，藉由電漿源16激發稀有氣體及含氫氣體。因此，電漿源16之高頻電源150A及高頻電源150B，對內側天線元件142A及外側天線元件142B，例如供給27.12［MHz］或40.68［MHz］的頻率，且為10～3000［W］之範圍內的電力値之高頻電力。此外，步驟ST2，對保持構造體18（下部電極34）施加調變直流電壓。為了抑制遮罩MSK及絕緣層L3的蝕刻，而將此直流電壓之電壓値，設定為較低之電壓値。例如，將此直流電壓之電壓値，設定為300［V］以下之電壓値，例如200［V］。此外，將此直流電壓之調變頻率，例如設定為400［kHz］。進一步，將此直流電壓之脈波調變的導通工作比，設定為10～90%之範圍的比。
步驟ST2，將以上述條件生成的離子，以藉由調變直流電壓產生之鞘層予以加速而往上部磁性層L4入射。此等離子之能量，雖蝕刻由Co及Fe構成之上部磁性層L4，但實質上並未蝕刻由Ta及TiN構成之遮罩MSK，與由MgO構成之絕緣層L3。因此，步驟ST2，可對遮罩MSK及絕緣層L3，選擇性地蝕刻上部磁性層L4。此外，步驟ST2，使源自含氫氣體之氫的活性種將上部磁性層L4之表面改質。藉此，促進上部磁性層L4的蝕刻。進一步，步驟ST2，藉由含氫氣體中之氮或碳與遮罩MSK的反應而形成金屬化合物。藉此，遮罩MSK變得堅固，遮罩MSK的蝕刻受到抑制。
藉由實行此一步驟ST2，而如圖10的（a）所示地蝕刻上部磁性層L4，但未將上部磁性層L4之構成物質例如Co及Fe排氣，而其可能附著在晶圓W之表面。該構成物質，例如，附著在遮罩MSK的側面、上部磁性層L4的側面、及絕緣層L3的頂面。此一結果，如圖10的（a）所示地形成沉積物DP1。
另，步驟ST2，在對上部磁性層L4藉由上述條件施行蝕刻之期間內中，亦一同實施後述之保持構造體18的旋轉處理。下述步驟ST5、步驟ST7、步驟ST92中，亦與步驟ST2之情況同樣地，在分別施行各步驟的蝕刻之期間內中，亦一同實施後述之保持構造體18的旋轉處理。關於保持構造體18的旋轉處理，亦於之後詳述。
接續的步驟ST3，將沉積物DP1去除。步驟ST3之條件，亦可與步驟ST2之條件相同。亦即，步驟ST3，對處理容器12內供給具有較氬的原子序更大的原子序之稀有氣體，例如Kr氣體、及含氫氣體。此外，藉由電漿源16激發稀有氣體及氫氣。此外，步驟ST3，對保持構造體18（下部電極34）施加調變直流電壓。因此，如圖10的（b）部所示地在上部磁性層L4之側面的全部區域及遮罩MSK之側面的全部區域中，將沉積物DP1去除。此外，步驟ST3，使源自含氫氣體之氫的活性種將沉積物DP1改質。藉此，促進沉積物DP1之去除。
另，步驟ST2及步驟ST3，亦可交互實行複數次。藉此，在沉積物DP1大量形成前，可將該沉積物DP1去除並蝕刻上部磁性層L4。
接續的步驟ST4，形成絕緣膜IL。此絕緣膜IL，係為了防止下部磁性層L2與上部磁性層L4之導通而形成。具體而言，步驟ST4，往成膜裝置搬運晶圓W，在該成膜裝置內中如圖11的（a）所示地於晶圓W之表面上形成絕緣膜IL。此絕緣膜IL，例如，可由氮化矽或氧化矽構成。接著，在沿著遮罩MSK的頂面之區域、及沿著絕緣層L3的頂面之區域中，蝕刻絕緣膜IL。此一蝕刻可利用任意電漿處理裝置。例如，在該蝕刻，可使用電漿處理裝置10。此外，此一蝕刻，可使用包含氫氟碳化合物氣體或氟碳化合物氣體之處理氣體。此一蝕刻之結果，如圖11的（b）所示，沿著遮罩MSK之側面及上部磁性層L4之側面而留下絕緣膜IL。
接續的步驟ST5，蝕刻絕緣層L3。步驟ST5，對處理容器12內，供給稀有氣體及含氫氣體。稀有氣體，係具有較氬的原子序更大的原子序之稀有氣體，例如為Kr氣體。此外，含氫氣體，例如為CH4 氣體或NH3 氣體。此外，步驟ST5，藉由排氣系統20，將處理容器12內之空間S的壓力減壓至既定壓力。例如，將處理容器12內之空間S的壓力，設定為0.4［mTorr］（0.5［Pa］）～20［mTorr］（2.666［Pa］）之範圍內的壓力。此外，步驟ST5，藉由電漿源16激發稀有氣體及含氫氣體。因此，電漿源16之高頻電源150A及高頻電源150B，對內側天線元件142A及外側天線元件142B，例如供給27.12［MHz］或40.68［MHz］的頻率，且為10～3000［W］之範圍內的電力値之高頻電力。
如同上述，絕緣層L3之蝕刻，必須往晶圓W入射離子能量較高的離子。因此，步驟ST5，對保持構造體（下部電極34），供給較在步驟ST2中對保持構造體18（下部電極34）施加之調變直流電壓更高的電壓値之調變直流電壓，或高頻偏壓電力。在使用調變直流電壓的情況，該調變直流電壓之脈波調變的導通工作比及調變頻率，可與步驟ST2中的直流電壓之脈波調變的導通工作比及調變頻率相同，但將該直流電壓之電壓値設定為較300［V］更大之電壓値。另一方面，在使用高頻偏壓電力的情況，可將該高頻偏壓電力，設定為100～1500［W］，可將其頻率設定為400［kHz］。
步驟ST5，往絕緣層L3入射以上述條件生成的離子。此等離子，可具有能夠蝕刻絕緣層L3的能量。此外，藉由在步驟ST5使用的源自含氫氣體之氫的活性種而使絕緣層L3之構成物質還原。例如，使MgO還原。藉此，如同參考圖14所說明之內容，將絕緣層L3，改質以獲得高濺鍍產率SY。此一結果，提高絕緣層L3之蝕刻率［μm／min］。藉由此一步驟ST5，如圖12的（a）所示，蝕刻絕緣層L3。此一步驟ST5，絕緣層L3之構成物質未被排氣而可能附著在晶圓W之表面。例如，該構成物質，附著在遮罩MSK之側面、上部磁性層L4之側面、絕緣層L3之側面、及下部磁性層L2之表面。此一結果，形成沉積物DP2。
接續的步驟ST6，將沉積物DP2去除。步驟ST6之條件，與步驟ST5之條件相同。若依此一步驟ST6，則可將離子效率良好地往沉積物DP2入射，因而如圖12的（b）所示，可將沉積物DP2去除。此外，藉由使用含氫氣體，而可將沉積物DP2改質，促進該沉積物DP2之去除。
另，步驟ST5與步驟ST6，亦可交互實行複數次數。藉此，可在沉積物DP2大量形成前，將該沉積物DP2去除並蝕刻絕緣層L3。
接續的步驟ST7，如圖13的（a）所示，蝕刻下部磁性層L2，接續的步驟ST8，將藉由步驟ST6之蝕刻而產生的沉積物DP3，如圖13的（b）所示地去除。下部磁性層L2係由與上部磁性層L4同樣的物質構成，故在一實施形態中，步驟ST7之條件亦可為與步驟ST2相同之條件。此外，步驟ST8之條件亦可為與步驟ST3相同之條件。此外，可將步驟ST7與步驟ST8交互實行複數次。亦即，在步驟ST7及步驟ST8之雙方中，生成稀有氣體（例如Kr氣體）及含氫氣體的電漿，對保持構造體18之下部電極34施加調變直流電壓。調變直流電壓之電壓値為300［V］以下，例如為200［V］。
抑或，另一實施形態中，步驟ST7之條件可與步驟ST5相同，步驟ST8之條件可與步驟ST6相同。亦即，在步驟ST7及步驟ST8之雙方中，生成稀有氣體（例如Kr氣體）及含氫氣體的電漿，對保持構造體18之下部電極34，供給較高的電壓値，例如較300［V］更大的調變直流電壓，或高頻偏壓電力。此外，步驟ST8，將保持構造體18設定為傾斜狀態，使保持部30旋轉。另，亦可在步驟ST7之全期間中的一部分中，將保持構造體18設定為傾斜狀態，使保持部30旋轉。此一實施形態，可將絕緣層L3與下部磁性層L2以相同之條件整批蝕刻。
接續的步驟ST9，蝕刻基底層L1。一實施形態中，從基底層L1之非磁性層L14起將反鐵磁性層L12蝕刻至下部電極層L11之表面（頂面）為止。
圖15為，顯示步驟ST9之一實施形態的流程圖。如圖15所示，一實施形態的步驟ST9，首先，在步驟ST91中於處理容器12內生成電漿。用於在步驟ST91中生成電漿之條件，與步驟ST5之條件相同。亦即，此一實施形態，使用步驟ST5之條件，可將絕緣層L3、下部磁性層L2、及非磁性層L14至反鐵磁性層L12整批蝕刻。此外，步驟ST9，維持在步驟ST91中設定的電漿生成之條件，並實行步驟ST92及步驟ST93。
若依圖15所示之實施形態，則在步驟ST92中，如圖14的（a）部所示，蝕刻從非磁性層L14起至反鐵磁性層L12為止之基底層L1的各層，將藉由此一蝕刻而產生的沉積物DP4，在步驟ST93中去除。藉此，在晶圓W，將附著於藉由蝕刻而形成的形狀之側面的沉積物，從該形狀之側面的全部區域去除，且在晶圓W之面內中亦被去除。
圖16為，顯示步驟ST9之另一實施形態的圖。圖16所示之步驟ST9，包含步驟ST95及步驟ST96。步驟ST95，生成包含具有較氬的原子序更大的原子序之第1稀有氣體的處理氣體之電漿。第1稀有氣體，例如為Kr氣體。步驟ST96，生成包含具有較氬的原子序更小的原子序之第2稀有氣體的處理氣體之電漿。第2稀有氣體，例如為Ne氣體。此外，此一實施形態，在步驟ST95及步驟ST96之雙方中，可對保持構造體18（下部電極34）供給高頻偏壓電力。
［保持構造體的旋轉處理］ 接著，對方法MT中實施之保持構造體18的旋轉處理予以說明。藉由該旋轉處理，而可對晶圓W之表面FS充分均一地蝕刻。保持構造體18的旋轉處理，在係方法MT中施行蝕刻處理之步驟（蝕刻步驟），即至少圖9所示之步驟ST2、ST5、ST7與圖16所示之步驟ST92中實施。步驟ST2、ST5、ST7、ST92之各蝕刻步驟，係藉由在處理容器12內產生的電漿蝕刻晶圓W之步驟，其係在該蝕刻的實行中，施行使保持晶圓W之保持構造體18傾斜並旋轉的處理之步驟。
為了實現對晶圓W之表面FS充分均一地蝕刻，而可使各蝕刻步驟實施之旋轉處理，由一個或複數個傾斜旋轉狀態RT（φ，t）構成。亦即，各個旋轉處理，對於保持晶圓W之保持構造體18依序實現複數種傾斜旋轉狀態RT（φ，t）。
φ為傾斜角AN的値［度］，t為處理時間［min］。傾斜旋轉狀態RT（φ，t），為保持使晶圓W的中心軸線亦即第2軸線AX2相對於與第2軸線AX2位於同一面內（YZ面內）的處理容器12之軸線PX傾斜的狀態，並以第2軸線AX2為中心而使晶圓W旋轉經過既定處理時間t。具體而言，傾斜旋轉狀態RT（φ，t）為，以第1軸線AX1為中心使保持構造體18傾斜第2軸線AX2之傾斜角AN（値φ［度］）的量，進一步在維持此保持構造體18的傾斜（第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］）之狀態下，使保持構造體18之保持部30以第2軸線AX2為中心旋轉t［min］的量之狀態。如此地，傾斜旋轉狀態RT（φ，t），係以φ［度］及t［min］而識別。此外，在一個旋轉處理係由複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）構成的情況（i為用於識別各傾斜旋轉狀態的識別子，為1～N（N為自然數）之範圍內的自然數。以下相同），此等複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）係以既定順序連續地依序實現。亦即，在一個旋轉處理中，將複數傾斜旋轉狀態RT（φ1 ，t1 ），...，傾斜旋轉狀態RT（φN ，tN ）連續地依序實現。在複數種傾斜旋轉狀態RT（φ，t）中，傾斜角AN的値φ與處理時間t之組合，彼此相異。
對識別傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）的內容之方法予以說明。首先，作為說明該方法所必須之事項，對於實施旋轉處理之處理容器12的構成追加說明。處理容器12，在第2軸線AX2相對於軸線PX並未傾斜的狀態中，對於晶圓W之表面FS的蝕刻率［μm／min］係以以軸線PX為中心之軸對稱的分布實現，且蝕刻率［μm／min］之分布於表面FS中可在軸線PX的位置成為最高。圖19為，顯示一實施形態之晶圓W的表面FS上之蝕刻率［μm／min］的分布之一例的圖。係晶圓W的中心軸線之第2軸線AX2，通過圖19所示之表面FS的中心CE，方向UA為，從表面FS上方觀察時第2軸線AX2對軸線PX傾斜的朝向，通過表面FS的中心CE，位於YZ面，與表面FS的徑方向（動徑方向）一致。圖19所示之複數曲線PL，顯示蝕刻率［μm／min］的等高線。圖19所示之蝕刻率［μm／min］，朝向方向DL增加。於圖19的（a）部，顯示保持構造體18並未傾斜的狀態（亦即，係第2軸線AX2與軸線PX重疊的狀態，第2軸線AX2的傾斜角AN之値φ＝0［度］的情況）下，對於晶圓W的表面FS之蝕刻率［μm／min］的等高線。此一情況，處理容器12之軸線PX，與係晶圓W的中心軸線之第2軸線AX2重疊，成為垂直於晶圓W之表面FS。於圖19的（b）部，顯示保持構造體18傾斜而成為第2軸線AX2的傾斜角AN之値φ＝20［度］的情況下，對於晶圓W的表面FS之蝕刻率［μm／min］的等高線。此一情況，軸線PX，沿著方向UA，而往與方向UA相反的方向（與保持構造體18之傾斜方向相反的方向）移動。於圖19的（c）部，顯示保持構造體18傾斜而成為第2軸線AX2的傾斜角AN之値φ＝45［度］的情況下，對於晶圓W之表面FS的蝕刻率［μm／min］之等高線。此一情況，軸線PX，相較於圖19的（b）部所示的狀態，沿著方向UA，而往與方向UA相反的方向（與保持構造體18之傾斜方向相反的方向），進一步移動。於圖19的（d）部，顯示保持構造體18傾斜而成為第2軸線AX2的傾斜角AN之値φ＝60［度］的情況下，對於晶圓W之表面FS的蝕刻率［μm／min］之等高線。此一情況，軸線PX，相較於圖19的（c）部所示的狀態，沿著方向UA，而往與方向UA相反的方向（與保持構造體18之傾斜方向相反的方向），進一步移動。另，第2軸線AX2相對於軸線PX的傾斜角AN之値φ，若位於0～360［度］之範圍內，則不限於60［度］。
此外，於圖20顯示沿著鉛直基準面FA2（YZ面）觀察圖19所示之蝕刻率［μm／min］的等高線。圖20為，沿著晶圓W之表面FS的徑方向（方向UA）顯示圖19所示之蝕刻率［μm／min］的分布之圖。圖20的橫軸，表示表面FS的徑方向（方向UA）；圖20的縱軸，表示蝕刻率［μm／min］。圖20所示之曲線PM1對應於圖19的（a）部所示之蝕刻率［μm／min］，圖20所示之曲線PM2對應於圖19的（b）部所示之蝕刻率［μm／min］，圖20所示之曲線PM3對應於圖19的（c）部所示之蝕刻率［μm／min］，圖20所示之曲線PM4對應於圖19的（d）部所示之蝕刻率［μm／min］。
如圖19的（a）部所示，得知在保持構造體18並未傾斜的情況下對於晶圓W的表面FS之蝕刻率［μm／min］，對係晶圓W之中心軸線的第2軸線AX2（此一情況，亦位於軸線PX），幾乎呈軸對稱地分布。具體而言，得知對於表面FS之蝕刻率［μm／min］，分布為在係晶圓W的中心軸線之第2軸線AX2（軸線PX）的位置最高，朝向晶圓W邊緣而幾乎軸對稱地變低。而後，若從晶圓W並未傾斜之圖19的（a）部所示之狀態，使晶圓W，如圖19的（b）部～（d）部所示地傾斜，則蝕刻率［μm／min］之最大値附近的等高線，從係晶圓W的中心軸線之第2軸線AX2的位置起往與該傾斜方向相反的方向（Y方向）在表面FS上位移，蝕刻率［μm／min］（進一步，其等高線的間隔）之軸對稱性消失。
從上述處理容器12之構成來看，發明人確認：處理容器12內之蝕刻率［μm／min］的分布以軸線PX為中心而幾乎成為軸對稱，且蝕刻率［μm／min］隨著遠離處理容器12之頂棚側（電漿源16側）而降低。此外，發明人經屢次用心檢討，結果發現：處理容器12（或其他任意處理容器）內的對於晶圓W（或其他任意晶圓）的蝕刻率［μm／min］之適合預測分布，可於第2軸線AX2之每個傾斜角AN的値φ［度］，且於每個蝕刻條件CON，藉由下述蝕刻率函數PER1（x，y，z；φ；CON）而獲得。 PER1（x，y，z；φ；CON）＝（ζ／｛（x－α）2 ＋（y－β）2 ＋（z－γ）2 ｝ξ ／ 2 的數值）…（式1）。 如此，對於晶圓W之表面FS的蝕刻率［μm／min］之預測分布，係處理容器12內的點之座標（x，y，z）的函數，而與包含參數α、β、γ、ζ、ξ之ζ／｛（x－α）2 ＋（y－β）2 ＋（z－γ）2 ｝ξ ／ 2 的數值相對應。PER1（x，y，z；φ；CON），係對於晶圓W之表面FS的蝕刻率［μm／min］之複數種預測分布的一例，下述之蝕刻率函數PER2（φ，r，θ；CON）亦相同。複數種之PER1（x，y，z；φ；CON）等預測分布，係在實施方法MT前預先取得。藉由在各步驟的旋轉處理中實現之各個複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）獲得的蝕刻率［μm／min］，與預先取得的複數種預測分布（PER1（x，y，z；φ；CON）等）中之某一者相對應。
PER1（x，y，z；φ；CON）之x、y、z，分別為X軸的座標値（［mm］之單位的値）、Y軸的座標値（［mm］之單位的値）、Z軸的座標値（［mm］之單位的値）；PER1（x，y，z；φ；CON）之α、β、γ，分別為X軸的座標値（［mm］之單位的値）、Y軸的座標値（［mm］之單位的値）、Z軸的座標値（［mm］之單位的値）。PER1（x，y，z；φ；CON）的ζ，為［μm／min］之維度的値且為蝕刻率［μm／min］的値。將點（α，β，γ）視作位於電漿處理裝置10之電漿源側的既定基準點，故該ζ，被視作從該基準點起至點（x，y，z）為止之長度為單位長度的情況之處理容器12內的點（x，y，z）之蝕刻率［μm／min］。ξ為不具有單位（維度）的値。蝕刻條件CON，可藉由蝕刻所使用的氣體種、成為蝕刻對象的晶圓W表面之膜的材料等，實現蝕刻製程之各式各樣的參數予以識別而獲得。蝕刻條件CON，可在步驟ST2、ST5、ST7、ST92分別相異。PER1（x，y，z；φ；CON）等預測分布，依傾斜角AN的値φ［度］與在處理容器12內施行的蝕刻條件CON之組合而相異。
式1的ζ／｛（x－α）2 ＋（y－β）2 ＋（z－γ）2 ｝ξ ／ 2 ，雖係藉由使x與ζ等具有單位、維度而具有既定維度，但PER1（x，y，z；φ；CON），使ζ／｛（x－α）2 ＋（y－β）2 ＋（z－γ）2 ｝ξ ／ 2 為僅數值（除以維度之數值）的値。
另，將PER1（x，y，z；φ；CON），轉換為使第2軸線AX2傾斜傾斜角AN之値φ［度］的量之保持構造體18上的晶圓W之表面FS（φ，r，θ）的蝕刻率函數PER2（φ，r，θ；CON），之後，宜使用此PER2（φ，r，θ；CON）。此一轉換，係對於PER1（x，y，z；φ；CON），藉由從座標（x，y，z）往座標（φ，r，θ）之座標轉換而成。r，θ的組，如圖17所示，為以表面FS的中心CE為原點之表面FS的極座標，表示表面FS上的點。圖17為，以極座標顯示一實施形態的晶圓W之表面FS的圖。r為從表面FS的中心CE起之動徑［mm］，θ為從鉛直基準面FA2起之偏角［度］。表面FS的中心CE，位於第2軸線AX2，位於鉛直基準面FA2。此外，PER2（φ，r，θ；CON），與PER1（x，y，z；φ；CON）同樣包含參數α、β、γ、ζ、ξ。
參考圖19，則因保持構造體18傾斜，而使對於表面FS之蝕刻率［μm／min］的分布不成為以晶圓W之中心軸線（第2軸線AX2）為中心的軸對稱而變得不均一，但該不均一性，藉由以表面FS的偏角θ方向之旋轉所產生的積分效果圖求蝕刻率［μm／min］的均一化，而可良好地解決。因而，假設以第2軸線AX2為中心的晶圓W之旋轉，將PER2（φ，r，θ；CON）以θ積分（積分範圍為0～360［度］），獲得函數FA（φ，r；CON）。FA（φ，r；CON）為，將PER2（φ，r，θ；CON）以θ積分（積分範圍為0～360［度］）之結果。
於圖18顯示FA（φ，r；CON）的一例。圖18為，顯示一實施形態的蝕刻率函數之一例的圖。圖18的橫軸，表示動徑r［mm］；圖18的縱軸，表示第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］。圖18所示的複數曲線，為蝕刻率［μm／min］的等高線。例如，曲線CA1，係蝕刻率為41［μm／min］的等高線；曲線CA2，係蝕刻率為40［μm／min］的等高線。圖18所示的FA（φ，r；CON），在φ為45［度］程度之情況，蝕刻率［μm／min］於r方向成為略均一。
而後，假設在步驟ST2等蝕刻步驟的各步驟實行之旋轉處理係由複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）構成的情況，對複數個φi 算出m（φi ）×FA（φi ，r；CON）的積KA（r；CON），識別盡可能使r方向中之KA（r；CON）的變動小（或為既定基準以下）之一個或複數個φi 與m（φi ）。m（φi ），對應於傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）之處理時間ti［min］的値（亦即，在使第2軸線AX2傾斜φi 的量之狀態下施行以第2軸線AX2為中心的旋轉動作之時間），滿足m（φ1 ）：m（φ2 ）：...：m（φN ）＝t1 ：t2 ：...：tN 之比例關係。如此地，複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）各自之處理時間ti ［min］，係藉由給予預測分布（PER2（φ，r，θ；CON）等）的權重（m（φi ））而表示。
如同上述，識別在蝕刻步驟之各步驟的旋轉處理所使用之φi 及m（φi ）。在實行方法MT前，從預先取得之複數種預測分布（FA（φi ，r；CON）等）中，識別與在蝕刻步驟之各步驟施行的蝕刻之蝕刻條件CON相同的蝕刻條件CON之複數預測分布（FA（φi ，r；CON）等）、及複數預測分布各自之權重，使用識別出的複數預測分布（FA（φi ，r；CON）等）各自之傾斜角AN的値φi ［度］與權重（m（φi ））而識別在步驟ST2等各步驟的旋轉處理實現之複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ），在蝕刻步驟之各步驟中，實現該識別出之複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）。
此處，對於二個傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）的合成，參考實際測定蝕刻率［μm／min］之測定MK1～測定MK3的各結果加以檢討。在測定MK1～測定MK3之任一測定中，皆使用相同的蝕刻條件CON，該蝕刻條件CON，包含係使用Ar電漿之蝕刻等要素。而測定MK1，僅實現傾斜旋轉狀態RT（φ＝30［度］，t＝1［min］）。測定MK2，僅實現傾斜旋轉狀態RT（φ＝70［度］，t＝1［min］）。測定MK3，在實現傾斜旋轉狀態RT（φ1 ＝30［度］，t1 ＝0.5［min］）後，實現傾斜旋轉狀態RT（φ2 ＝70［度］，t1 ＝0.5［min］）。
在測定MK1～測定MK3中，分別算出蝕刻率的平均値［μm／min］、標準差［μm／min］、變動値［μm／min］、及變動値／平均値×100［%］。平均値［μm／min］、標準差［μm／min］、變動値［μm／min］、及變動値／平均値×100［%］，為分別藉由表面FS之各點的蝕刻率［μm／min］之測定値獲得的統計値。另，變動値［μm／min］為，從蝕刻率［μm／min］之測定値的最大値減去該測定値的最小値之値。
＜測定MK1之統計値＞ 平均値＝26.4［μm／min］、標準差＝0.96［μm／min］、變動値＝3.82［μm／min］、變動値／平均値×100＝14.5［%］。 ＜測定MK2之統計値＞ 平均値＝20.7［μm／min］、標準差＝0.36［μm／min］、變動値＝1.60［μm／min］、變動値／平均値×100＝7.76［%］。 ＜測定MK3之統計値＞ 平均値＝24.5［μm／min］、標準差＝0.44［μm／min］、變動値＝1.82［μm／min］、變動値／平均値×100＝7.45［%］。 進一步，於下方顯示為測定MK1之上述各統計値的1／2，與測定MK2之上述各統計値的1／2之加總。 ＜（測定MK1之統計値的1／2）＋（測定MK2之統計値的1／2）＞ 平均値＝23.6［μm／min］、標準差＝0.31［μm／min］、變動値＝1.23［μm／min］、變動値／平均値×100＝5.21［%］。
上述四個情況之各統計値中，特別若是將「測定MK2之統計値」，與「（測定MK1之統計値的1／2）＋（測定MK2之統計値的1／2）」加以比較，則兩者大致相同（兩者間的差異可能為例如係源自角度解析度等而產生）。亦即，在實際連續實現二個傾斜旋轉狀態的情況所獲得之蝕刻率［μm／min］、及將傾斜旋轉狀態分別獨立實現所獲得之二個蝕刻率［μm／min］藉由算術加總所獲得之蝕刻率，被認為幾乎相同。因此，得知上述複數m（φi ）×FA（φi ，r；CON）的積K（r；CON），可適當地與實際連續實現複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）所獲得的蝕刻率［μm／min］之實測値加以對應而獲得。
另，作為φi 及m（φi ）之具體的識別方法，例如考慮將下述方法作為一例，但並未限定於此一方法。亦即，預先識別對於FA（φ，r；CON）的r之變動Δr成為既定基準以下的一個或複數個φi 。作為變動Δr，例如，可使其為從r方向（動徑方向）中之FA（φ，r；CON）的最大値減去最小値之値等。進一步，對於如此地識別出之一個或複數個φi ，算出m（φ1 ）×FA（φ1 ，r；CON）＋...＋m（φN ）×FA（φN ，r；CON）＝KA（r；COM），在此算出的KA（r；CON）中識別r方向之變動最小的m。可使用此等方法識別φi 及m（φi ），但並未限定於此一方法。
如同上述地，識別傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）的內容。進一步，對於在上述式1使用之參數α、β、γ、ζ、ξ的識別方法予以說明。參數α、β、γ、ζ、ξ，係藉由以與蝕刻步驟的各步驟之蝕刻條件CON相同的蝕刻條件CON施行之蝕刻所產生的蝕刻率［μm／min］之實測値予以識別。參數α、β、γ、ζ、ξ之組合，於每個蝕刻條件CON相異，且於第2軸線AX2之每個傾斜角AN的値φ［度］相異。參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値，係於在獲得識別該參數之上述實測値的情況所使用之每個傾斜角AN的値φ［度］決定。換而言之，在PER1（x，y，z；φ；CON）＝（ζ／｛（x－α）2 ＋（y－β）2 ＋（z－γ）2 ｝ξ ／ 2 的數值）中，蝕刻條件CON與第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］，反映在α、β、γ、ζ、ξ之各個値。
首先，在方法MT之實施前，預先於使用電漿處理裝置10之既定的蝕刻條件（例如，步驟ST2的蝕刻條件等）下，在第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］為至少3種（0、30、60［度］等）狀態中，分別測定對於晶圓W的處理容器12內之蝕刻率［μm／min］，依據此一測定結果，預先於該實測所使用的第2軸線AX2之每個傾斜角AN的値φ［度］（例如0、30、60［度］等），取得電漿處理裝置10的處理容器12內之蝕刻率［μm／min］的複數個（M個）實測値ER（xk ，yk ，zk ；φ）［μm／min］（k為1～M之範圍內的自然數，為識別各個蝕刻率［μm／min］之實測値的符號。M為實測値的個數）。另，値φ［度］，在0～360［度］之範圍內中，較上述3種更多亦可。xk 、yk 、zk 為，如同上述地施行蝕刻率［μm／min］的實測之處理容器12內的點之座標，xk 、yk 、zk ，分別為X軸的座標値（［mm］之單位的値）、Y軸的座標値（［mm］之單位的値）、Z軸的座標値（［mm］之單位的値）。蝕刻率［μm／min］之實測値ER（xk ，yk ，zk ；φ）［μm／min］的個數M，係該實測所使用的第2軸線AX2之每個傾斜角AN的値φ［度］之値，其係為了可充分精度良好地識別參數α、β、γ、ζ、ξ所必要之個數。
而後，在該實測所使用的第2軸線AX2之每個傾斜角AN的値φ［度］，對於各k（k＝1～M），將ER（xk ，yk ，zk ；φ）［μm／min］的數值代入上述式1，而獲得關於參數α、β、γ、ζ、ξ之M個方程式：（ER（xk ，yk ，zk ；φ）的數值）＝（ζ／｛（xk －α）2 ＋（yk －β）2 ＋（zk －γ）2 ｝ξ ／ 2 的數值）。於該實測所使用的第2軸線AX2之每個傾斜角AN的値φ［度］，從此等M個方程式識別參數α、β、γ、ζ、ξ。另，上述參數α、β、γ、ζ、ξ之識別，可不使用PER1（x，y，z；CON），而直接使用PER2（φ，r，θ；CON）施行。
將如同上述地識別出的與PER1（x，y，z；CON）相對應之PER2（φ，r，θ；CON）的値，和實際上測定出的（測定ME1～測定ME6）蝕刻率［μm／min］加以比較。具體而言，算出在測定ME1～測定ME6分別測定出的蝕刻率［μm／min］，與依據在測定ME1～測定ME6中分別使用的蝕刻條件CON及第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］而如同上述地分別識別出的PER2（φ，r，θ；CON）之各自的値（將該値視為具有維度［μm／min］的值）之平均誤差［μm／min］。使利用相同蝕刻條件CON與相同第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］而獲得之蝕刻率［μm／min］的實測値與PER2（φ，r，θ；CON）的値，作為平均誤差［μm／min］的算出對象（比較對象）。在測定ME1～測定ME6中分別使用的蝕刻條件CON與第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］，反映在成為在測定ME1～測定ME6分別獲得之蝕刻率［μm／min］的比較對象之各個PER2（φ，r，θ；CON）的參數α、β、γ、ζ、ξ。於下述顯示在測定ME1～測定ME6中分別獲得之蝕刻率的平均誤差［μm／min］。另，平均誤差［μm／min］，係指在表面FS上實際施行蝕刻率［μm／min］之測定的全部測定點Pj （j為識別測定點的符號）中，將把蝕刻率［μm／min］之實測値與PER2（φ，r，θ；CON）之値的差Δj之絕對值全部加總的値，除以測定點Pj 之個數的値。
＜測定ME1＞ 蝕刻條件CON，包含如下要素：係使用Ar電漿之蝕刻、蝕刻對象為Ox毯覆式晶圓。第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ＝0［度］。關於參數α、β、γ、ζ、ξ，α＝0［mm］，β＝0［mm］，γ＝400.8［mm］，ζ＝8.98×109 ［μm／min］，ξ＝3.21。而蝕刻率之平均誤差［μm／min］，為0.279［μm／min］。
＜測定ME2＞ 蝕刻條件CON，包含如下要素：係使用Ar電漿之蝕刻、蝕刻對象為Ox毯覆式晶圓。第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ＝30［度］。關於參數α、β、γ、ζ、ξ，α＝0［mm］，β＝－106.8［mm］，γ＝416.1［mm］，ζ＝8.98×109 ［μm／min］，ξ＝3.21。而蝕刻率之平均誤差［μm／min］，為0.480［μm／min］。
＜測定ME3＞ 蝕刻條件CON，包含如下要素：係使用Ar電漿之蝕刻、蝕刻對象為Ox毯覆式晶圓。第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ＝60［度］。關於參數α、β、γ、ζ、ξ，α＝0［mm］，β＝－197.2［mm］，γ＝405.5［mm］，ζ＝8.98×109 ［μm／min］，ξ＝3.21。而蝕刻率之平均誤差［μm／min］，為0.725［μm／min］。
＜測定ME4＞ 蝕刻條件CON，包含如下要素：係使用O2 電漿之蝕刻、蝕刻對象為KrF毯覆式晶圓。第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ＝0［度］。關於參數α、β、γ、ζ、ξ，α＝0［mm］，β＝0［mm］，γ＝379.4［mm］，ζ＝2.46×108 ［μm／min］，ξ＝2.31。而蝕刻率之平均誤差［μm／min］，為2.48［μm／min］。
＜測定ME5＞ 蝕刻條件CON，包含如下要素：係使用O2 電漿之蝕刻、蝕刻對象為KrF毯覆式晶圓。第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ＝30［度］。關於參數α、β、γ、ζ、ξ，α＝0［mm］，β＝－71.0［mm］，γ＝383.5［mm］，ζ＝2.46×108 ［μm／min］，ξ＝2.31。而蝕刻率之平均誤差［μm／min］，為1.70［μm／min］。
＜測定ME6＞ 蝕刻條件CON，包含如下要素：係使用O2 電漿之蝕刻、蝕刻對象為KrF毯覆式晶圓。第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ＝60［度］。關於參數α、β、γ、ζ、ξ，α＝0［mm］，β＝－133.0［mm］，γ＝390.6［mm］，ζ＝2.46×108 ［μm／min］，ξ＝2.31。而蝕刻率之平均誤差［μm／min］，為3.61［μm／min］。
從上述來看，方法MT，在蝕刻的實行中，可組合實現晶圓W之傾斜角AN的値φ［度］及處理時間t［min］相異之複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ），故藉由調整組合，而可充分地改善對於晶圓W之蝕刻率的均一化。
此外，處理容器12中，在係晶圓W之中心軸線的第2軸線AX2並未傾斜之狀態下，蝕刻率的分布成為以處理容器12的軸線PX為中心之軸對稱的分布，故藉由使第2軸線AX2對軸線PX適當地傾斜，而使蝕刻率的分布之中心在晶圓W之表面FS上移動以解除軸對稱，可將蝕刻率的分布，包含該分布之等高線的間隔，精度良好地調整。此外，藉由如此地實現解除軸對稱之蝕刻率的分布，而透過以第2軸線AX2為中心之晶圓W的旋轉充分地解決蝕刻率之分布的高低差，提高蝕刻率的均一化。
此外，使用預先取得之蝕刻率的預測分布，識別在步驟ST2等蝕刻步驟實現之複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ），故可使實際實現之蝕刻率的分布之均一化有效地實現。
此外，蝕刻率之預測分布，係在處理容器12內的每個點使用座標値精密地表示，因而若使用該預測分布，則可精度良好地施行每個傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）之傾斜角AN的値φi ［度］及處理時間ti 之識別。
此外，蝕刻率的預測分布所包含之參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値，係於相應於傾斜角AN的値φ［度］之每個値決定，因而若識別預測分布，則變得容易識別實現與該預測分布相對應的蝕刻率之傾斜角AN的値φ［度］。
此外，除了傾斜角AN的値φ［度］以外，可進一步使用相應於係晶圓W之中心軸線的第2軸線AX2與處理容器12的軸線PX之交叉點XO的位置之預測分布，故可更為詳細地識別在步驟ST2等蝕刻步驟使用的適宜之傾斜角AN的値φi ［度］及處理時間ti 。
以上，雖在較佳實施形態中圖示說明本發明之原理，但所屬技術領域中具有通常知識者，自然了解本發明可在未脫離此等原理之範圍，於配置及細節中予以變更。本發明，並未限定於本實施之形態所揭露的特定構成。因此，將發明申請專利範圍及其精神範圍之全部修正及變更，請求作為本發明之權利。
（變形例1） 例如，若考慮使傾斜軸部50（第1軸線AX1）沿著軸線PX移動之情況（換而言之，使第2軸線AX2（晶圓W的中心軸線）與軸線PX線（處理容器12的基準軸線）之交叉點XO的位置沿著軸線PX線移動之情況），則PER1（x，y，z；φ；CON）等蝕刻率［μm／min］的預測分布，依傾斜角AN的値φ［度］、在處理容器12內施行之蝕刻的蝕刻條件CON、進一步加上第1軸線AX1與軸線PX的交叉點XO之軸線PX上的位置（具體而言，例如交叉點XO與水平基準面FA1之間的距離L）之組合而相異。此一情況，參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値，在獲得用於識別該參數之實測値的情況之狀態，具體而言，係於相應於傾斜角AN的値φ［度］與交叉點XO之軸線PX上的位置之每個値（例如上述距離L）決定。
說明藉由變形例1之構成所達到的效果。在圖21的（a）部、（b）部、（c）部、及（d）部，顯示變形例1之情況中的FA（φ，r；CON）之一例。圖21的（a）部～（d）部為，顯示一實施形態的變形例1之蝕刻率函數（FA（φ，r；CON））的一例之圖。圖21的（a）部～（d）部之各自的橫軸，表示動徑r［mm］（r為晶圓W之表面FS的從中心CE起之動徑）；圖21的（a）部～（d）部之各自的縱軸，表示第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］。圖21的（a）部～（d）部分別顯示的複數曲線，為蝕刻率［μm／min］的等高線（對應於FA（φ，r；CON），以下相同）。
圖21的（a）部為，在第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態（傾斜角AN的値φ＝0［度］之狀態，以下相同）中，從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離，成為從既定基準位置（獲得圖18所示的結果之情況的該距離（從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離），以下相同）起－50［mm］的情況下，藉由變形例1的構成所獲得之蝕刻率［μm／min］的等高線。圖21的（b）部為，在第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態中，從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離，成為從基準位置起－20［mm］的情況下，藉由變形例1的構成所獲得之蝕刻率［μm／min］的等高線。圖21的（c）部為，在第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態中，從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離，成為從基準位置起＋20［mm］的情況下，藉由變形例1的構成所獲得之蝕刻率［μm／min］的等高線。圖21的（d）部為，在第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態中，從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離，成為從基準位置起＋50［mm］的情況，藉由變形例1的構成所獲得之蝕刻率［μm／min］的等高線。
如圖21的（a）部～（d）部所示，依變形例1的構成，在使第1軸線AX1（傾斜軸部50之中心軸線）沿著軸線PX（處理容器12之基準軸線）移動（上下）的情況，蝕刻率［μm／min］的等高線，雖與圖18所示的等高線形態大致相同，但等高線的値改變。亦即，在第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態中，從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離越短（靜電吸盤32越接近介電板194），則蝕刻率［μm／min］越增加。如此地，若使用變形例1的構成，則可不改變蝕刻率［μm／min］的等高線之形態地增加蝕刻率［μm／min］。
（變形例2） 保持構造體18，可具有可使靜電吸盤32、下部電極34、及旋轉軸部36沿著第2軸線AX2移動的構成。此一構成中，若考慮使靜電吸盤32之頂面32a（保持晶圓W之面）沿著第2軸線AX2（晶圓W之中心軸線）移動的情況（換而言之，一面維持頂面32a之方向，一面使靜電吸盤32的頂面32a與第2軸線AX2之交叉點XP的位置沿著第2軸線AX2移動的情況），則PER1（x，y，z；φ；CON）等蝕刻率［μm／min］的預測分布，依傾斜角AN的値φ［度］、在處理容器12內施行之蝕刻的蝕刻條件CON、進一步加上靜電吸盤32之頂面32a與第2軸線AX2的交叉點XP之第2軸線AX2上的位置之組合而相異。此一情況，參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之値，在獲得用於識別該參數所使用之實測値的情況之狀態，具體而言，係於相應於傾斜角AN的値φ［度］、及靜電吸盤32之頂面32a與第2軸線AX2的交叉點XP之第2軸線AX2上的位置之每個値決定。另，亦可為同時使用變形例1的構成與變形例2的構成之構成。
說明藉由變形例2之構成所達到的效果。於圖22的（a）部及（b）部，顯示變形例2之情況中的FA（φ，r；CON）之一例。圖22的（a）部及（b）部為，顯示一實施形態的變形例2之蝕刻率函數（FA（φ，r；CON））的一例之圖。圖22的（a）部及（b）部之各自的橫軸，表示動徑r［mm］（r為晶圓W之表面FS的從中心CE起之動徑）；圖22的（a）部及（b）部之各自的縱軸，表示第2軸線AX2之傾斜角AN的値φ［度］。圖22的（a）部及（b）部分別顯示的複數曲線，為蝕刻率［μm／min］的等高線。
圖22的（a）部為，在第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態中，從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離，成為從基準位置起＋20［mm］的情況下，藉由變形例2的構成所獲得之蝕刻率［μm／min］的等高線。圖22的（b）部為，在第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態中，從靜電吸盤32之頂面32a起至介電板194之表面為止的距離，成為從基準位置起＋50［mm］的情況，藉由變形例2的構成所獲得之蝕刻率［μm／min］的等高線。
如圖22的（a）部及（b）部所示，依變形例2的構成，在使靜電吸盤32的頂面32a與第2軸線AX2之交叉點XP的位置維持朝向頂面32a之方向並沿著第2軸線AX2移動（上下）的情況，蝕刻率［μm／min］的等高線，與圖18所示的等高線形態及値皆相異。吾人認為獲得此等蝕刻率［μm／min］的等高線之原因係為：依變形例2的構成，若增加從第1軸線AX1（傾斜軸部50之中心軸線）起至靜電吸盤32為止的距離（至晶圓W為止的距離），增加傾斜角AN的値φ［度］，則靜電吸盤32變得更為接近處理容器12的內壁面，靜電吸盤32上的晶圓W受到內壁面側之電漿密度的影響之故。
此外，在圖22的（a）部所示之蝕刻率［μm／min］中動徑r［mm］為70［mm］程度的情況，或在圖22的（b）部所示之蝕刻率［μm／min］中動徑r［mm］為120［mm］程度的情況，即便改變傾斜角AN的値φ［度］，蝕刻率［μm／min］之變化仍較少。此等動徑r［mm］的値（具體而言，如同上述，在圖22的（a）部所示之情況為70［mm］程度，在圖22的（b）部所示之情況為120［mm］程度）之蝕刻率［μm／min］，在依序施行複數傾斜旋轉狀態RT（φi ，ti ）的情況中，可作為蝕刻率［μm／min］之基準値使用。
10‧‧‧電漿處理裝置 12‧‧‧處理容器 12a‧‧‧中間部分 12b‧‧‧連接部 12e‧‧‧排氣口 14‧‧‧氣體供給系統 140‧‧‧高頻天線 142A‧‧‧內側天線元件 142B‧‧‧外側天線元件 144‧‧‧夾持體 14a‧‧‧第1氣體供給部 14b‧‧‧第2氣體供給部 14e、14f‧‧‧氣體孔 150A、150B‧‧‧高頻電源 16‧‧‧電漿源 160‧‧‧遮蔽構件 162A‧‧‧內側遮蔽壁 162B‧‧‧外側遮蔽壁 164A‧‧‧內側遮蔽板 164B‧‧‧外側遮蔽板 18‧‧‧保持構造體 194‧‧‧介電板 20‧‧‧排氣系統 20a‧‧‧自動壓力控制器 20b‧‧‧渦輪分子泵 20c‧‧‧乾式泵 20d、20e‧‧‧閥 22‧‧‧偏壓電力供給部 22a‧‧‧第1電源 22b‧‧‧第2電源 24‧‧‧驅動裝置 26‧‧‧整流構件 26a‧‧‧上部 26b‧‧‧下部 30‧‧‧保持部 32‧‧‧靜電吸盤 32a‧‧‧頂面 34‧‧‧下部電極 34a、35a‧‧‧第1部分 34b、35b‧‧‧第2部分 34f‧‧‧冷媒流路 35‧‧‧絕緣構件 36‧‧‧旋轉軸部 36a‧‧‧柱狀部 36b‧‧‧第1筒狀部 36c‧‧‧第2筒狀部 36d‧‧‧第3筒狀部 37‧‧‧第1構件 38‧‧‧第2構件 39a、39b、39c‧‧‧密封構件 40‧‧‧容器部 42‧‧‧上側容器部 44‧‧‧外側容器部 50‧‧‧傾斜軸部 52‧‧‧磁性流體密封部 52a‧‧‧內輪部 52b‧‧‧外輪部 52c‧‧‧磁性流體 53、55‧‧‧軸承 54‧‧‧旋轉連接器 60、64‧‧‧配線 62‧‧‧電源 66、72、74‧‧‧配管 68‧‧‧熱傳氣體的氣體源 70‧‧‧旋轉接頭 76‧‧‧急冷器單元 78‧‧‧旋轉馬達 80‧‧‧帶輪 82‧‧‧傳導皮帶 AN‧‧‧傾斜角 AX1‧‧‧第1軸線 AX2‧‧‧第2軸線 CA1、CA2、PL、PM1、PM2、PM3、PM4‧‧‧曲線 CE‧‧‧中心 Cnt‧‧‧控制部 DL、UA‧‧‧方向 DP1、DP2、DP3、DP4‧‧‧沉積物 FA1‧‧‧水平基準面 FA2‧‧‧鉛直基準面 FS‧‧‧表面 IL‧‧‧絕緣膜 L1‧‧‧基底層 L11‧‧‧下部電極層 L12‧‧‧反鐵磁性層 L13‧‧‧鐵磁性層 L14‧‧‧非磁性層 L2‧‧‧下部磁性層 L21‧‧‧第1層 L22‧‧‧第2層 L3‧‧‧絕緣層 L4‧‧‧上部磁性層 MSK‧‧‧遮罩 MT‧‧‧方法 OR‧‧‧原點 PX‧‧‧軸線 S‧‧‧空間 TC‧‧‧1周期 TH、TL‧‧‧期間 W‧‧‧晶圓 XO‧‧‧交叉點 XP‧‧‧交叉點
圖1係概略示意一實施形態之電漿處理裝置的圖。 圖2係概略示意一實施形態之電漿處理裝置的圖。 圖3係顯示經脈波調變之偏電壓的圖。 圖4係顯示被處理體之一例的剖面圖。 圖5係顯示一實施形態之電漿源的圖。 圖6係顯示一實施形態之電漿源的圖。 圖7係顯示一實施形態之保持構造體的剖面圖。 圖8係顯示一實施形態之保持構造體的剖面圖。 圖9係顯示一實施形態的多層膜之蝕刻方法的流程圖。 圖10的（a）部及（b）部係顯示方法MT之各步驟中或各步驟後的被處理體之狀態的剖面圖。 圖11的（a）部及（b）部係顯示方法MT之各步驟中或各步驟後的被處理體之狀態的剖面圖。 圖12的（a）部及（b）部係顯示方法MT之各步驟中或各步驟後的被處理體之狀態的剖面圖。 圖13的（a）部及（b）部係顯示方法MT之各步驟中或各步驟後的被處理體之狀態的剖面圖。 圖14的（a）部及（b）部係顯示方法MT之各步驟中或各步驟後的被處理體之狀態的剖面圖。 圖15係顯示步驟ST9之一實施形態的流程圖。 圖16係顯示步驟ST9之另一實施形態的流程圖。 圖17係以極座標顯示一實施形態之晶圓表面的圖。 圖18係顯示一實施形態之蝕刻率函數的內容之一例的圖。 圖19係顯示一實施形態的晶圓表面上之蝕刻率的分布之一例的圖；於（a）部顯示晶圓之傾斜角的値為零［度］之情況；於（b）部顯示晶圓W之傾斜角的値為20［度］之情況；於（c）部顯示晶圓之傾斜角的値為45［度］之情況；於（d）部顯示晶圓W之傾斜角的値為60［度］之情況。 圖20係將圖19所示的蝕刻率之分布沿著晶圓的表面之動徑方向顯示的圖。 圖21的（a）部、（b）部、（c）部、及（d）部係顯示一實施形態的變形例之蝕刻率函數的內容之一例的圖。 圖22的（a）部、及（b）部係顯示一實施形態的其他變形例之蝕刻率函數的內容之一例的圖。
ST1~ST9‧‧‧步驟
MT‧‧‧方法

Claims (6)

  1. 一種被處理體之蝕刻方法，使用電漿處理裝置蝕刻被處理體；該電漿處理裝置，包含保持該被處理體之保持構造體與收納該保持構造體之處理容器；該蝕刻方法，包含藉由在該處理容器內產生的電漿蝕刻該被處理體之步驟，於實行該蝕刻時，施行使保持該被處理體之該保持構造體傾斜並旋轉的處理；該處理，對於保持該被處理體之該保持構造體依序實現複數種傾斜旋轉狀態；該傾斜旋轉狀態，係保持使該被處理體之中心軸線相對於與該中心軸線位於同一面內的該處理容器之基準軸線傾斜的狀態，並以該中心軸線為中心而使該被處理體旋轉經過既定處理時間之狀態；在該複數種傾斜旋轉狀態中，該中心軸線相對於該基準軸線之傾斜角的值與該處理時間之組合，彼此相異，其中，在該步驟之實施前，預先取得對於該被處理體之表面的蝕刻率之複數種預測分布；該預測分布，依該傾斜角的該值與在該處理容器內施行之蝕刻的條件之組合而相異；藉由該複數種傾斜旋轉狀態分別獲得的蝕刻率，與該複數種預測分布中之某一者相對應； 該複數種傾斜旋轉狀態各自之該處理時間，係依給予該預測分布的權重而表示；在該步驟前，從該複數種預測分布中，識別與在該步驟施行的蝕刻之條件相同的條件之複數該預測分布、及該複數預測分布各自之權重，使用識別出的該複數預測分布各自之該傾斜角的該值與該權重而識別該複數種傾斜旋轉狀態，在該步驟中，實現該識別出之該複數種傾斜旋轉狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之被處理體之蝕刻方法，其中，該處理容器，在該中心軸線相對於該基準軸線並未傾斜的狀態中，對於該被處理體之表面的蝕刻率係藉由以該基準軸線為中心之軸對稱的分布而實現，且該蝕刻率之該分布於該表面中在該基準軸線的位置成為最高。
  3. 如申請專利範圍第1項之被處理體之蝕刻方法，其中，該預測分布，係該處理容器內的點之座標(x，y，z)的函數，而與將包含參數α、β、γ、ζ、ξ之ζ/{(x-α)2+(y-β)2+(z-γ)2}ξ/2以該中心軸線為中心予以積分而獲得的數值相對應；x、y、z，係將該處理容器內的點，以設定於該處理容器的XYZ垂直座標系之X軸、Y軸、Z軸的各自之座標表示者；α、β、γ，係將位於該電漿處理裝置之電漿源側的既定基準點，以該X軸、該Y軸、該Z軸的各自之座標表示者；ζ，係從該基準點起至點(x，y，z)為止之長度為單位長度的情況之該處理容器內的點(x，y，z)之蝕刻率； 該參數α、β、γ、ζ、ξ，係藉由「以與該步驟之該蝕刻的條件相同的條件施行之蝕刻所產生的蝕刻率之實測值」而識別。
  4. 如申請專利範圍第3項之被處理體之蝕刻方法，其中，該參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之值，係對相應於該傾斜角之該值的每個值逐一決定。
  5. 如申請專利範圍第4項之被處理體之蝕刻方法，其中，該處理容器，可使該中心軸線與該基準軸線之交叉點的位置沿著該基準軸線移動；該預測分布，係依該傾斜角的該值、在該處理容器內施行之蝕刻的條件、進一步加上該交叉點的該位置之組合而相異；該參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之值，係對相應於該傾斜角之該值及該交叉點之該位置的每個值逐一決定。
  6. 如申請專利範圍第4項之被處理體之蝕刻方法，其中，該處理容器，可使包含於該保持構造體而保持該被處理體之靜電吸盤的頂面與該中心軸線之交叉點的位置，在維持該靜電吸盤的頂面之方向的情況下，沿著該中心軸線移動；該預測分布，依該傾斜角的該值、在該處理容器內施行之蝕刻的條件、進一步加上該交叉點的該位置之組合而相異； 該參數α、β、γ、ζ、ξ的各自之值，係對相應於該傾斜角之該值及該交叉點之該位置的每個值逐一決定。
TW105136058A 2015-11-13 2016-11-07 被處理體之蝕刻方法 TWI695090B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015222892 2015-11-13
JP2015-222892 2015-11-13
JP2016121815A JP6613207B2 (ja) 2015-11-13 2016-06-20 被処理体をエッチングする方法
JP2016-121815 2016-06-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201726976A TW201726976A (zh) 2017-08-01
TWI695090B true TWI695090B (zh) 2020-06-01

Family

ID=58818172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105136058A TWI695090B (zh) 2015-11-13 2016-11-07 被處理體之蝕刻方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10685816B2 (zh)
JP (1) JP6613207B2 (zh)
KR (1) KR102651285B1 (zh)
TW (1) TWI695090B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10522749B2 (en) 2017-05-15 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Combined physical and chemical etch to reduce magnetic tunnel junction (MTJ) sidewall damage
US10629451B1 (en) 2019-02-01 2020-04-21 American Air Liquide, Inc. Method to improve profile control during selective etching of silicon nitride spacers
WO2021054147A1 (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP7394694B2 (ja) * 2019-09-17 2023-12-08 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238582B1 (en) * 1999-03-30 2001-05-29 Veeco Instruments, Inc. Reactive ion beam etching method and a thin film head fabricated using the method
TW201532220A (zh) * 2013-12-25 2015-08-16 Canon Anelva Corp 基板加工方法及半導體裝置的製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012204408A (ja) 2011-03-23 2012-10-22 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
WO2013027406A1 (ja) * 2011-08-25 2013-02-28 キヤノンアネルバ株式会社 磁気抵抗効果素子の製造方法及び磁気抵抗効果膜の加工方法
US9408606B2 (en) * 2012-06-28 2016-08-09 Ethicon Endo-Surgery, Llc Robotically powered surgical device with manually-actuatable reversing system
KR101654661B1 (ko) * 2012-06-29 2016-09-07 캐논 아네르바 가부시키가이샤 이온빔 처리 방법 및 이온빔 처리 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238582B1 (en) * 1999-03-30 2001-05-29 Veeco Instruments, Inc. Reactive ion beam etching method and a thin film head fabricated using the method
TW201532220A (zh) * 2013-12-25 2015-08-16 Canon Anelva Corp 基板加工方法及半導體裝置的製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102651285B1 (ko) 2024-03-25
JP2017098521A (ja) 2017-06-01
US10685816B2 (en) 2020-06-16
JP6613207B2 (ja) 2019-11-27
TW201726976A (zh) 2017-08-01
KR20180084047A (ko) 2018-07-24
US20180337025A1 (en) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102444488B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR102375658B1 (ko) 다층막을 에칭하는 방법
KR102363052B1 (ko) 피처리체를 처리하는 방법
TWI695090B (zh) 被處理體之蝕刻方法
US20140134847A1 (en) Plasma etching method and plasma etching apparatus
US10074800B2 (en) Method for etching magnetic layer including isopropyl alcohol and carbon dioxide
JP2014183184A (ja) コバルト及びパラジウムを含む膜をエッチングする方法
US20150050750A1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
US11056370B2 (en) Method for processing workpiece
WO2017082373A1 (ja) 被処理体をエッチングする方法
TWI787479B (zh) 蝕刻方法
CN108511389A (zh) 半导体制造方法和等离子体处理装置
TW202040689A (zh) 蝕刻膜之方法及電漿處理裝置
JP2020174062A (ja) エッチング方法、及び、プラズマ処理装置